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2007: AÑO DE LA CIENCIA
¡ VEN Y SORPRÉNDETE !
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Ahora (13.7 billion años)
Formación de las estrellas(1 billion años)
Formación de atomos (380,000 añoss)
Formación de los núcleos (180 segundos)
??? (¿Antes de eso?)
Formación de los nucleones (10-10 segundos)
Diferenciación de quarks (10-
34 segundos?)
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¿Como se relacionan?
• Mediante fuerzas– Luchar
Hay que tener “fuerza” para hacer “algo”
– Separar
– Unir
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Modelo EstándarExplica lo que es el mundo y lo que lo mantiene junto, es decir, las partículas fundamentales y sus relaciones:
6 quarks ->
6 leptons ->
4 fuerzas y sus portadores ->
Todas las partículas conocidas son combinación de los quarks y leptones. Y son de la forma que las conocemos por las interacciones que sufren entre ellos
Graviton, fotonGluon, W±/Z
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¿Cómo lo vemos?Pasar de la teoría Experimento
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¿ Que queremos hacer y ver?
Idealmente, queremos identificar y medir todas las propiedades de las partículas encontradas en la colisión, la energía y la masa
+ -
Partículas cargadas
Partículas neutras
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Como detectamos las partículasUn detector real no debiera tener agujeros y tener una capa lo suficientemente espesa de material que las detecte.El punto de colisión esta
“visto” por un detector que rodea la colisión. Aquí muchas partículas escapan la detección.
El punto de colision esta redeado por las distintas capas de detectores.
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2km
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H
¿Que vemos en el detector?
2 ~ >1/2 MH each0 leptons, jets
signal backgrounds
Diphoton productionFake jets (also conversion and electrons fakes)
H WW
2 W boson ~ 1/2 MH each2 lepton ~ 40 GeV eachMissing ET ~ 50 GeV or jets
Wjj, WW/ZZ,top
QCD, fakes b
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Ahora (13.7 billion años)
Formación de las estrellas(1 billion años)
Formación de atomos (380,000 añoss)
Formación de los núcleos (180 segundos)
??? (¿Antes de eso?)
Formación de los nucleones (10-10 segundos)
Diferenciación de quarks (10-
34 segundos?)
4x10-12 seconds
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Conclusiones• Hemos visto de que esta hecho el mundo:
– Partículas fundamentales y sus interacciones
• Hemos visto como se hace para comprobar la teoría– Aceleradores ( que choquen partículas)– Detectores (los ojos que ven que pasan)– Analizar y estudiar cada uno de los choques
interesantes que se producen para saber mas sobre las partículas fundamentales y sus relaciones
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¿qué vemos?• Lo mas pequeño
Átomo nucleo protón
Electrón
QUARKS
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¿Qué vemos?A lo alto
A nosotros
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Aceleradores + Detectores
12 mt
12 mt
22 mt
15 mt
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Esta es una estrategia general de los detectores actuales
Tracker: No mucho material, finamente segmentado para medir posiciones precisas de los puntos donde pasa la traza.
Calorimetro Electromágnetico: Ofrece material para frenar los chorros electromagnéticos y medir la energía depositada.
Calorimetros hadronicosOfrecen un material para frenar los chorros de hadrones y medir la energía depositada..
Detector de muones: No le importa frena muones si no guardar sus trazas-
Campos magneticos curvan las trazas y ayudan a medir el momento de las partículas..
Neutrinos escapan sin huella
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Ejemplos
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LEP/LHC
LHC (CERN-Geneva)
2835 bunches with 25 ns (25x10-9 sec)
20 interaction per bunch crossing
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22 mt
15 mt
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• Ejemplos:– Empujar:
• Un coche• Patinar• Tirar un balón….• RemarEsta son fuerzas que necesitamos un contacto
– Repelemos/Atraemos cosas:
• Imanes
• Gravedad
Estas son fuerzas que parecen a distancia
¿Como actúa una fuerza?
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•Mediante fuerzas:
•Gravedad -> Nos atrae hacia a la tierra, graviton (G)•Todas las partículas sufren esta fuerza: quarks, leptones y bosones
•Electromagnetismo -> Electricidad, las ondas photon ().
•Solo las partículas cargadas sufren esta fuerza: quarks, electrón, muon, tau, W+,W-
•Fuerte -> Mantiene los quarks juntos dentro del núcleo gluon (g, )
•Solo los quarks sufren esta fuerza
•Débil -> Responsable de la radioactividad,actividad solar , (W+,W-,Z0)
•La sufren los quarks y leptones
Como interactúan los quarks