Achegándonos ao LHC

INICIO CERN LHC FÍSICA NO LHC DETECTORES MODELO ESTÁNDAR EDUCACIÓN LIGAZÓNS NOVAS E MÁIS GLOSARIO

NOVAS: Siga as novas...

 A - J
 

Acelerador: máquina usada para acelerar partículas ata altas velocidades (e por tanto a altas enerxías comparada coa súa enerxía en repouso).

Angulo de mestura: unha partícula dun determinado sabor trasfórmase as veces noutra partícula semellante de sabor diferente. O parámetro que cuantifica a probabilidade de que esto ocurra é coñecido como "ángulo de mestura" (mixing angle).

Aniquilación: proceso polo que unha partícula se atopa coa súa antipartícula desaparecendo ámbalas dúas. A enerxía correspondente pode aparecer como outra parella partícula-antipartícula, como varios mesóns ou quizais como bosons neutros (como fotóns). As partículas producidas poden ser cualquera combinación permitida pola conservación da enerxía o momento e dos diferentes tipos de carga.

Antimateria: material feito de antifermións. Definimos os fermións que forman o noso universo como materia e as súas antipartículas como antimateria. Na Teoría de Partículas non hai distinción a priori entre materia e antimateria. A asimetría do universo entre estas dúas clases de partículas é un problema para o que non hai aínda unha explicación definitiva .

Antipartícula: para cada tipo de fermión hai outro tipo de fermión que ten exactamente a mesma masa pero o valor oposto de todas as outras cargas (os números cúanticos correspondentes). Por exemplo, a antipartícula do electrón é unha partícula de carga eléctrica positiva chamada  positrón. Os bosóns tamén teñen antipartículas a excepción dos que teñan valor cero para todas as cargas. Por exemplo, un fotón o un bosón composto dun quark e o seu antiquark correspondente. Neste caso non hai distinción entre a partícula e a antipartícula, son o mesmo obxecto.

Antiquark: a antipartícula dun quark.

Astrofísica: Física dos obxectos astronómicos tales como estrelas e galaxias.

Barión: Unha partícula que "sinte" a interacción forte (hadrón) formada por tres quarks. O protón (uud) e o neutrón (udd) son ámbolos dous barións. Poden tamén conter pares adicionais de quark-antiquark.

Barn (b):  unidade usada para medir a sección eficaz  (1 b = 10-28 m2). A inversa desta unidade utilízase para medir a luminosidade integrada.

Beam (feixe): corrente de partículas producidas por un acelerador agrupadas xeralmente en paquetes.

B-fábrica: Un acelerador deseñado para maximizar a producción dos mesóns B. Este tipo de mesóns están formados ou un quarks tipo b ou un antiquark b.

B-Meson: Un mesón que contén un  quark  bottom (b), e un antiquark máis lixeiro. O quark b é o segundo quark máis pesado e só pode ser atopado en aceleradores de partículas. Só o quark t é máis pesado.

B Física: O estudo de partículas que conteñen o quark bottom (b) . Os B-mesóns son obxectos ideais para estudar as moi ténues diferencias entre materia e antimateria.

Big Bang (Teoría da Gran Explosión): teoría dun universo que se expande e que comeza como un medio infinitamente denso e quente.

Bosón: partícula que ten un momento angular intrínseco (spin) de número enteiro medido en unidades de ℏ (spin = 0, 1, 2...). Todas as partículas son ou fermións ou bosóns. As partículas asociadas a todas as interaccións fundamentais (forzas) son bosóns. As partículas compostas con números pares de fermións (quarks) son tamén bosóns.

Bottom-beauty (b): O quinto tipo (sabor) de quark (en orde de masa crecente), con carga eléctrica de -1/3.

Branco Fixo (Fixed-Target): Experimento no que un feixe de partículas nun acelerador impacta contra un branco inmóbil (ou case inmóbil). O branco pode ser un sólido ou un tanque que contén un líquido ou un gas.

Branching ratio/fraction: Cando unha partícula decae , habitualmente faino en diversas formas. A probabilidade de que decaia nun particular modo coñécese como o "branching ratio" para ese modo.

Bunch: paquete de partículas iguais que circulan no acelerador formando o feixe de partículas..

Buratos Negros (microscópicos): De acordo con algúns modelos teóricos, "buratos negros microscópicos" poderían producirse nas colisión do LHC. En tal caso, o suceso sería fascinante pero en absoluto perigoso. Canto máis pequeno é un Burato Negro - Microscópico máis rapidamente decae ("evapórase"). Raios cósmicos con partículas moito más enerxéticas que as aceleradas no LHC colisionan continiamente na nosa atmósfera ou contra a superficie da Lúa dende hai 4500 millóns de anos e pode que se estean a prudicir eses microburatos negros. Porén, é obvio que non son ningunha ameaza para nós.

Burbullas de baleiro: Existen especulacións sobre que o universo non se atopa na súa configuración máis estable, e que as perturbacións causadas polo LHC poderían levalo a un estado máis estable, chamado "burbulla de baleiro", no que non poderíamos existir. Se o LHC poidese facer isto, tamén poderían facelo as colisiones de raios cósmicos. Posto que as burbullas de baleiro non se teñen producido nunca no universo visible, non se poderán producir no LHC.

C-simetría: simetría das leis físicas baixo transformación da carga. O electromagnetismo, a gravidade e a interacción forte obedecen a C-simetría, pero as interaccións febles violan a C-simetría.

Calorímetro: parte dun detector que mide a enerxía das partículas creadas nunha colisión. A maioría das partículas que entran no calorímetro crean unha cascada de novas partículas que ceden a súa enerxía ao calorímetro onde é medida.

Cámara de ionización: trátrase dun recipiente cheo de gas e provisto de dous electrodos con potenciais
diferentes. As partículas ionizan o gas e estos ions despráazanse cara o electrodo de signo contrario, creándose unha corrente que poede amplificarse e medirse.

Cámara de muóns: capas externas dun detector da partículas para seguir o paso de muóns. A excepción dos neutrinos, soamente os muóns acadan esas capas desde o punto de colisión.

Cámara de proxección temporal: poden medir as trazas que deixan os feixes incidentes nas tres dimensións, e contan con detectores complementarios para rexistrar outras partículas producidas nas colisións de alta enerxía.

Canal de decaemento (Decay channel): son as posibles transformacións que se producen cando unha partícula decae. Cando decae non se rompe en pequenas partes senón que é a súa enerxía a que se reparte entre as novas creadas (en forma de masa e enerxía de movemento). Moitas partículas do Modelo Estándar poden decaer noutras, existindo soamente nun tempo limitado antes de decaer.

Carga de color: número cuántico dunha partícula que determina a participación dela nas interaccións fortes. Quarks e gluóns levan cargas de color distintas de cero.

Carga eléctrica: número cuántico que determina a participación en interaccións electromagnéticas.

Carga: número cúantico dunha partícula. Determina se a partícula pode participar nun proceso de interacción. Unha partícula con carga eléctrica ten interaccións eléctriomagnética; unha con dous tipos de cargas (eléctrica e de color, por exemplo)  sentirá a interacción eléctriomagnética e a nuclear forte, etc.

Cavidades de Radio Frecuencia: Son dispositivos que xeran un campo eléctrico responsable da aceleración das partículas nun acelerador. O seu nome provén do feito de que o campo eléctrico xerado oscila na zona das radiofrecuencias.

Charme (c): cuarto tipo (sabor) de quark (en orde de masa crecente), con carga eléctrica +2/3.

Cherenkov detector: a luz viaxa máis a modo nun material calquera do que o fai no baleiro. Se unha partícula vai a máis velocidade nun medio do que o faría a luz xérase un cono de luz semellante á onda de choque sónica no aire cando un obxecto vai a máis velocidade no aire do que o fai o son.  Os detectores que usan este  luz para detectar partículas subatómicas coñécense como detectores Cherenkov.

CKM (Cabbibo-Kobayashi-Maskawa) Matriz de mestura : é unha matriz que establece os parámetros (ángulos) de mestura entre quarks para as transicións  por interacción débil.

CLIC (The Compact Linear Collider): colisionador de electrón-positrón que está en estudio para a era post-LHC, para a física de colisión de multi-TeV

Colisor (collider): acelerador no que dous feixes de partículas viaxan en direccións opostas para proporcionar colisións de gran enerxía.

Color: tipo de carga que teñen os quarks, pola cal interaccionan entre eles ao través da forza forte.

Combinación Carga-Paridade: durante un tempo creuse que unha violación da C-simetría podía compensarse cunha inversión da paridade (inversión das coordenadas espaciais), de forma que se conservase unha nova simetría chamada CP. Non obstante, está demostrado que na interacción feble se producen violación da simetría CP (particularmente en mesóns K e B).

Confinamento: propiedade da interacción forte pola cal quarks e gluóns non poden ser atopados separados senón só como parte de obxectos con carga de color neutra.

Conservación: cando unha cantidade (carga eléctrica, enerxía, momento, etc) é conservada, é dicir o valor desa cantidade é o mesmo despois dun evento cá antes.

Conservación da Carga: a carga eléctrica está conservada en calquera proceso de transformación dun grupo de partículas noutro.

Conservación da Paridade: unha transformación, por exemplo, unha colisión entre dous partículas A e B que produce as novas partículas C e D, posúe simetría de paridade oo amosa conservación da paridade (P) cando, ao cambiar de signo as coordenadas espaciais de todas elas, a probabilidade coa que ten lugar o proceso non varía.

Contador de centelleo: nel as partículas cargadas, que se moven a gran velocidade nos materiais centelleantes, producen destellos visibles a causa da ionización, e poden registrarse.

Contador proporcional multicable: inventado por Charpak permite a recollida de datos por métodos electrónicos, que permiten o rexistro dun número maior de sucesos.

CP violación: non cumprimento da postulada simetría CP. Xoga un importante papel nas teorías que tratan de explicar a dominancia da materia sobre a antimateria.

CPT simetría: simetría fundamental das leis físicas baixo unha transformación que implica simultaneamente a inversión de carga, paridade e tempo. A simetría CPT implica que a imaxe especular do noso universo – con todos os obxectos tendo os seus momentos e posicións reflexados nun imaxinario plano (correspondente a inversión da paridade), con toda a materia  remprazada por antimateria (correspondente á inversión de carga)– evolucionaría exactamente como o noso universo. A simetría CPT é recoñecida como unha propiedade fundamental das leis físicas.

Creación de materia: é o contrario do proceso de aniquilación. É a conversión de partículas sen masa noutras partículas con masa.

Criostato: É o dispositivo de ilamento térmico que contén as partes a baixa temperatura do acelerador.

Cromodinámica Cuántica(CDC): teoría cuántica da interacción forte. Describe o intercambio de gluóns entre quarks.

Cuadrupolo: Imán con catro polos, usado para focalizar o feixe de partículas do mesmo xeito que as lentes o fan coa luz. Hai 393 cuadrupolos principais no LHC.

Cuanto: contía discreta máis pequena de calquera cantidade.

Decaemento: proceso no que unha partícula desaparece e no seu lugar aparecen outras partículas. A suma das masas das partículas producidas é sempre menor que a masa da partícula orixinal.

Detector de Cherenkov: baséase nunha radiación especial emitida polas partículas cargadas ao atravesar medios non conductores a unha velocidade superior á da luz neses medios.

Detectores de trazas: permiten observar os sinais (ou trazas) que deixa ao seu paso unha partícula na substancia que contén o detector. Son deste grupo as emulsións nucleares, semellantes ás fotográficas, a cámara de néboa e a cámara de burbullas (en desuso hai moito tempo).

Detector Hermético: Detector de partículas sensible a partículas emitidas a todos os ángulos desde o punto de interacción.

Dimensións cuánticas: so dimensións do espazo-tempo aínda por descubrir que converten as partícuals de materia e partículas intermdiarias (portadoras da forza ou interaccón) e viceversa . Tales dimensións son preditas polas teorías de supersimetría e supercordas. Os pares de partíclas convertidas unhas noutras chámanse supercompañeiras.

Dimensións ocultas: hipotéticas dimensións adicionais do espazo-tempo nas que unha partícula se pode mover ou unha dimensión cuántica que converte a partículas intermediarias da forza en partículas ordinarias e viceversa.

Dipolo: Un imán con dous polos, como os polos norte e sur dun imán escolar. Os dipolos son usados nos aceleradores de partículas para manter as partículas cargadas en traxectos circulares. No LHC hai 1232 dipolos, de 15 m de longo cada un.

Down Quark (d): segundo tipo (sabor) de quark (en orde de masa crecente), con carga eléctrica -1/3.

Duoplasmatron: A fonte de todos os protóns no CERN. Ioniza hidróxeno gas de onde os protóne son extraídos mediante un campo eléctrico.

Electrodinámica cuántica (QED): teoría cuántica da interacción electromágnetica.

Electron volt (eV): Unidade de enerxía igual á enerxía cinética acadada por un electrón despois de ser acelerado por unha diferencia de potencial de 1 voltio. Pode tamén ser usada como unidade de masa aplicando a relación de Einstein E=mc2.

Enerxía do centro-de-masas: É a enerxía dispoñible para producir novas partículas. En brancos fixos, a enerxía de centro-de-masas só aumenta coa raiz cadrada da partícula que colide. Nun colisor, esta enerxía aumenta proporcionalmente á enerxía das partículas que coliden entre si.

Enerxía Escura: hipotética forma de enerxía responsable da aceleración da expansión do universo. Contrarresta á tendencia natural da gravidade a ralentizar esa expansión. Nalgunhas versións é referida como "constante cosmolóxica".  No debe ser confundida coa "materia escura". 

Escintilación: Flash de luz emitida por un electrón nun átomo excitado cando retorma ao seu estado fundamental.

Espectrómetro: En física de partículas, un sistema de detección que contén un campo magnético para medir os momentos lineais das partículas.

Femtobarn (fb):  10-15 barn. Unidade usada para medir a sección eficaz. O inverso desta unidade utilízase para medida a luminosidade integrada.

 Fermión: calquera partícula que teña momento angular intrínseco (spin) impar (1/2, 3/2...), medido en unidades de ℏ. Como consecuencia deste momento angular peculiar, os fermións obedecen unha regra chamada o principio de exclusión de Pauli, que implica que ningún dos fermións poden existir no mesmo estado ao mesmo tempo. Moitas das características da materia ordinaria preséntase debido a esta regra. Os electróns, protóns, e neutrónss son todos fermións, ao igual que todas as partículas fundamentais da materia, os quarks e os leptóns.

Feynman (Diagramas): cada unha das tres interaccións básicas pódese describir usando un símbolo chamado un vértice de Feynman. Para os físicos de partículas, cada vértice de Feynman representa unha visualización para ser tratada matematicamente. Pero podemos utilizar os vértices dunha maneira non matemática para ilustrar como os quarks e os leptóns interaccionan.

Física de Altas Enerxías: Dado que a Física de partículas precisa do uso de altas enerxías para lograr interacións a moi curta distancia, esta Física coñécese tamén como Física de Altas Enerxías.

Fotón: partícula portadora da interaccións electromágnetica.

Gamma raios:   fotóns de alta enerxía. A forma máis enerxética que  pode presentar a luz.

Gauge bosóns: Partículas que "portan" a forza no Modelo Estándar de Partículas. Electromagnetismo (fotóns), forza feble (W e Z-bosóns), e forza forte  (gluóns).

Gaugino: Termo xenérico para describir os hipotéticos compañeiros correspondentes  aos bosóns intermediarios (gauge bosóns) segundo as Teorías de Supersimetría.  

GeV (Xiga electron-Volts): 109 electron-volts.

Gluino: Hipotética partícula correspondente ao gluón segundo as  Teorías de Supersimetría.

Gluón (g): partícula portadora da interacción forte.

Gravidade cuántica: nas distancias moi pequenas, os principios da mecánicas cuántica son necesarios para descreber os fenómenos correctamente. Desenvolver unha teoría cuántica da gravidade tense demostrado extremadamene difícil. As teorías de cordas son as primeiras en ser consideradas como capaces de proporcionar tal teoría. 

Gravitón: partícula portadora da interacción gravitatoria; non ten sido observada aínda directamente.

GRID (Reixa ou grella): servizo para compartir memoria, datos e computación ao través de Internet. Daquela vai máis aló da comunicación simple entre ordenadores, tentando en última instancia ser unha rede global de computación.

Hadrón: partícula que sinte a interacción forte, estando composta de quarks. Inclúe aos mesóns e aos barións. Estas últimas partículas participan en interaccións fortes residuais, como as que manteñen aos protóns e aos neutróns unidos formando os núcleos dos átomos.

Heavy flavour physics: É o estudo das propiedades dos quarks de gran masa e os seus productos de decaemiento, con énfase  na física dos quarks b e c.

Higgs (bosón): cuanto elemental do campo de Higgs. Partícula elemental escalar (spin=0) predita polo Modelo Estándar, necesaria para comprender a masa do resto das partículas.

Higgs (campo): campo presente en todo o universo. Cando as partículas atravesan este campo interaccionan con el máis ou menos dificultándose en maior ou menor medidad o seu movemento. Polo tanto, esa interacción confire inercia ás partícula, é dicir masa.

ILC (International Linear Collider): é un colisonador electrón-positrón en estudo que complementará ao LHC. Mentres que o LHC sinalará  o camiño, o ILC -unha máquina de enorme precisión- proporcionará as pezas que falten nos resultados obtidos por LHC.

Inxector: Refírese ao sistema que subministra as partículas a un acelerador. O complexo inxector do LHC consiste en varios aceleradores actuando sucesivamente.

Interacción Electrofeble: no Modelo Estándar, as interacciones electromágnetica e feble están relacionadas (unificadas); os físicos utilizan o termo electrofeble para abarcar ámbalas dúas.

Interacción electromagnética: interacción debida a carga eléctrica; incluíndo as interaccións magnéticas.

Interacción feble: a interacción responsable de todos os procesos nos cales o sabor cambia, polo tanto responsable da inestabilidade de quarks e leptóns pesados, e das partículas que os conteñen. Interaccións febles que non cambian sabor (ou carga) tamén teñen sido observadas.

Interacción forte: interacción responsable de unir quarks, antiquarks e gluóns para compoñer os hadróns. As interaccións fortes residuais proporcionan a forza nuclear.

Interacción Fundamental: no Modelo Estándar as interaccións fundamentais son as interaccións electromágneticas, febles, fortes e gravitacionais. Hai polo menos outra interacción fundamental que é responsable das masas das partículas (o campo de Higgs). Cinco tipos de interacción é todo o que se precisa para explicar todos os fenómenos físicos observados.

Interacción gravitacional: interacción responsable da atracción gravitatoria. O gravitón sería a partícula portadora da interacción pero non ten sido aínda observado directamente.

Interacción Residual: interacción entre obxectos que non levan carga senón que conteñen os compoñentes que si teñen esa carga. A interacción eléctrica residual entre moléculas é a chamada Forza de Van der Waals. A interacción forte residual entre os protóns e os neutróns, debido ás cargas de color dos seus quarks, é a responsable da cohesión nuclear.

Interacción: proceso polo cal unha partícula decae ou responde a unha forza debido á presenza doutra partícula (como nunha colisión).

Jet (chorro): cono estreito de hadróns e doutras partículas producida a partir dun quark ou dun gluón.


Máis ...

 



12 ...... Final

© Xabier Cid Vidal & Ramon Cid - rcid@lhc-closer.es  | SANTIAGO | Deseño orixinal de Gabriel Morales Rey