Achegándonos ao LHC

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

NOVAS: Siga as novas...

 K - Z
 


Kaón (K): mesón que conten un quark strange e un quark anti-up (o anti-down), ou un quark anti-strange e un quark up ou down.

Klystron: É un tubo de baleiro lineal que funciona como amplificador de alta frecuencia de alta ganancia. O klystroms subministra a radio frecuencia que acelera as partículas no LHC.

LCG: infraestructura de computación, de almacenaxe e de análise de datos para a comunidade de Física de Altas Enerxías que utilizan o LHC.

LEP (Large Electron-Positron collider): Colisor que estivo funcionando no CERN ata 2000.

Leptón: fermión que non participa en interaccións fortes. Os leptóns con carga eléctrica son o electrón, o muó, o tau, e as súas antipartículas. Os leptóns sen carga eléctrica son os neutrinos.

Linacs: abreviatura para acelerador lineal.

Líña de distribución crioxénica (QRL): Sistema utilizado para transportar helio líquido arredor do LHC a moi baixa temperatura. Isto é prciso para manter as condicións superconductoras dos imáns que guían o feixe de partículas.

Liña de trasferencia (Transfer line): leva un feixe de partículas desde un acelerador a outro utilizando imáns para guiar o feixe.

Lonxitude de Interacción (Interaction length): Refírese á distancia media que un hadrón viaxará antes de interactuar cun material dado. Un gran número de lonxitudes de interacción significa que os hadróns serán detidos ou fitrados de forma efectiva por ese material.

Luminosidade: é unha medida do número de colisións que poden producirse nun detector por unidade de área e de tempo.  

Luminosidade integrada: é a extensión da luminosidade a un determinado tempo. É un dato característico dun acelerador (colisionador) xa que permite ter unha medida máis completa do seu rendemento. 

Masa propia (Rest Mass): masa definida polo cociente da enerxía da partícula illada (libre) en repouso, dividida polo cadrado da velocidade da luz. Cando os físicos falan de "masa" sempre se refiren á súa "masa propia" (ou en repouso).

Materia escura: materia non visible para nós porque non emite radiación que nos podamos observar. O movemento das estrelas arredor do centro das súas galaxias implica que un 90% da materia nunha galaxia típica é escura. Os físicos especulan que tamén hai materia escura entre as galaxias.

Mecánica Cuántica: leis da física que se aplican a escalas moi pequenas. A característica esencial é que a carga eléctrica, momento lineal, momento angular, e as outras cargas, aparecen en cantidades discretas chamadas cuantos.

MeV (Mega-electron Volts): 106 electron-volts.

Mesón: hadrón composto dun número par de quarks. A estructura básica da maioría dos mesóns é a unión dun quark e un anti-quark.

Minimum-bias processes: Moitas das interaccións nun colisor de hadróns ocorren entre quarks e gluóns de baixa enerxía e polo tanto non xeran estados de masa elevada. Os sistemas de disparo e de adquisición de datos dos detectores están optimizados para flitrar estes procesos (mimimun-bias processes) seleccionando estados finais con alto momento transversal.

Modelo Estándar: Teoría das partículas fundamentais e as súas interaccións.

Momento Transversal (PT): Nun colisor de protóns, as colisións veñen da interacción entre os constituintes dos protones, exemplo: quarks e gluóns, cada un levando só ungh fracción da enerxía total do proton. Moitos dos eventos de interese aparecen cando a enerxía é alta; experimentalmente isto resulta na emisión de partículas con altos valores do momento perpendicular ao feixe (pT). Altos valores do momento na dirección paralela ao feixe non é necesariamente indicación dunha colisión de alta enerxía. 

Monopolos magnéticos: Os monopolos magnéticos son partículas hipotéticas cunha única carga magnética, ben un polo norte ou un polo sur. Algunhas teorías especulativas suxiren que, se existen, os monopolos magnéticos poderían producir a desintegración do protón. Estas teorías tamén predicen que ditos monopolos serían demasiados pesados como para que se puidieran producir nol LHC. Por outra parte, se os monopolos magnéticos fosen o suficientemente lixeiros como para se producir no LHC, os raios cósmicos que golpean
a atmosfera da Tierra os tería producido xa, e a Terra os tería parado e atrapado. O feito de que a Terra e outros corpos celestes sigan a existir elimina a posibilidade de que os perigosos monopolos magnéticos que se desintegrarían aos protones fosen o suficientemente lixeiros como para os producir no LHC.

Muón: segundo tipo (sabor) de leptóns cargados (en orden de masa crecente), con carga eléctrica -1.

Neutralino: hipotética partícula supersimétrica neutra. As supercompañeiras do fotón, boson Z e bosón de Higgs realmente están mesturadas xuntas e reciben o nome de neutralinos.

Neutrino: leptón sen carga eléctrica. Os neutrinos participan soamente en interaccións febles e gravitacionais e son daquela moi difíciles de detectar. Hai tres tipos de neutrinos (asociados cadanseu a un tipo de leptón) e cunha masa moi pequena.

Neutrino oscilacións: se os neutrinos teñen masa é posible que se transformen dun sabor noutro sabor, e volta atrás. Este proceso é coñecido como oscilacións dos neutrinos. Se esa oscilación implica se converter nun tipo de neutrino de máis difícil deteción parecería que eses neutrinos teñan desaparecido. Esta é unha posible explicación do coñecido problema dos neutrinos solares (detéctanse un tercio dos que deberían chegar desde o Sol).

Neutrón (n): barión con carga eléctrica cero; é un fermión cunha estructura básica de dous quarks down e outro up (ligados por gluóns).

Partícula Fundamental: partícula sen subestructura interna. No Modelo Estándar os quarks, leptóns, fotón, gluóns, bosón W e Z son fundamentais. O resto dos obxectos estan feitos destes.

Partícula Subatómica: partícula que é pequena comparada co tamaño do átomo.

Partícula Virtual: unha partícula que existe soamente nun instante extremadamente breve nun proceso intermediario. O principio de incertidume de Heisenberg permite esta violación evidente da conservación da enerxía. Sen embargo, a medida da enerxía antes e despois dun suceso está conservada.

Partón: os constituintes dos protóns e neutróns son quarks, gluóns e anti-quarks. Todos eles son colectivamente coñecidos como partóns.

Pión: o mesón de menor masa e que pode ter carga eléctrica +1, -1, ou 0.

Plasma de quark-gluón (QGP): Unha "mestura" das partículas máis básicas da natureza, libre do seu estado confinado como ocorre dentro dos hadróns. Crese que puido ter existido algunhas milionésimas de segundo despois do Big Bang, antes de que a materia enfriase e comezase a se organizar en hadróns e átomos.

Positrón (e+): a antipartícula do electrón.

Principio de Exclusión de Pauli: os fermións obedecen este principio, que implica que non poden existir dous fermións no mesmo estado ao mesmo tempo.

Principio de Incertidume: principio cuántico, formulado por Heisenberg, que indica que non é posible coñecer exacta e simultaneamente os valores de parellas de variables complementarias como o momento e a posición, ou a enerxía e o tempo.

Protón (p): o hadrón máis común, un barión con carga eléctrica +1 igual e contrario á da o electrón. Os protóns teñen unha estructura básica de dous quarks up e un quark down (ligados por gluóns).

PSB (Proton Synchrotron Booster): Acelerador Sincrotrón de Protóns pertencente ao complexo acelerador do CERN do que saen os protóns cunha enerxía de 1.4 GeV. Tanto as características transversais como lonxitudinais dos paquetes de partículas quedan establecidas no PS Booster.

Pseudorapidez: Coordenada espacial que describe a desviación dunha partícula respecto ao eixe do feixe. Está relacionada co ángulo polar da traxectoria. Defínese como ɳ=–ln[tan(θ/2)]; onde θ é o ángulo entre o momento lineal, P, e o eixe do feixe. Na física dos colisionadores de hadróns, prefírese a pseudorapidez no canto do ángulo polar porque en boa medida a produción de partículas é constante como función da pseudorapidez.

Punto Lambda: Temperatura (2.17 K) á cal o helio líquido realiza a transición ao estado superfluido.

Quantum Chromodynamics (QCD): teoría cuántica da interacción forte. Describe o intercambio de gluóns entre quarks.

Quark (q): Un fermión fundamental que sinte a interacción forte. Os quarks teñen carga eléctrica de +2/3 (up, charme e top) ou -1/3 (down, estrange, bottom) en unidades onde 1 é a carga do protón.

Quench: é unha transición resistiva, por exemplo cando un imán pasa do estado de superconductividade ao de resistividade. Ocorre cando a temperatura, ou a corrente ou o campo críticos se separan máis do tolerado, dos seus valores nominais. Tamén pode ocorrer en caso de perdas no feixe de partículas.

Raios Cósmicos: Partículas que proveñen do espazo exterior e que están continuamente colisionando coa atmosfera terrestre. Fundamentalmente son protóns , con algúns núcleos, electróns , e  fotóns . A súa interacción coa atmosfera produce unha variedade de partículas entre as que se atopan pións, muóns e neutrinos   .

Relativista: describe cualquer obxecto que viaxe a case á velocidade da luz, obedecendo as leis especiais da Relatividade de Einstein.

Sabor (flavour): nome usado para os diversos tipos de quarks (up, down, strange, charme, bottom, top) e para os diversos tipos de leptóns (electrón, muón, tau). Para cada sabor de leptón hai un sabor correspondente de neutrino. É dicir o sabor é o número cuántico que distingue os diversos tipos de quark/leptón. Cada sabor de quark e de leptón  ten unha masa diferente. Para os neutrinos aínda non se sabe que masa teñen.

Sección eficaz: é unha medida da probabilidade de que un derminado proceso ocorra nunha colisión. A idea é que a máis sección eficaz máis  fácil é a colisión e maior e a probabilidade de que o suceso ocorra. Mídese en barns, 10-28 m2. Un barn é non obstante unha unidade moi grande de sección eficaz para o sucesos da Fïsica de Partículas actual, e por iso utilízanse submúltiplos como o picobarn (10-12 b), femtobarn (10-15 b) ou attobarn (10-18 b).

Sextupolo: Imán con seis polos, usado para deteminadas correccións sobre o feixe de partículas. No LHC, octupolos e decapolos son tamén utilizados para este propósito.

Sigma: é un parámetro que describe canto un conxunto de datos experimentais se desvían do esperado. Cando os científicos buscan nova física comparan o que observan co que a teoría predí. Se un experimento ve algo que non coincide coa teoría pode que sexa evidencia de algo novo ou simplemente unha flutuación estatística nos datos. O parámetro sigma permite estudar en termos de probabilidade esta situación. Tres sigmas corresponden a unha probabilidade en 740 dunha rareza estatística, con catro sigmas falamos de  1 en 32000, e cando temos cinco sigmas a 1 en 3.5 millións. En Física de Partículas, 3 sigmas significan unha evidencia, catro sigmas que estamos preto de algo novo, e cinco sigmas é a confirmación dun experomento.

Sincrotrón: tipo de acelerador circular nas que as partículas viaxan en paquetes sincronizadamente nun perímetro de radio fixo.

Spin: momento angular intrínseco dunha partícula subatómica.

Squark: A hipotética compañeira de spin cero do quark .

Strange quark (s): O terceiro sabor de quark (en orden de masa crecente), con carga eléctrica -1/3.

Strangelets: Strangelet é o término co que se denomina a un hipotético obxecto microscópico de “materia extraña” que contén o mismo número de partículas, quarks, de tipo up, down e strange. De acordo cos estudos teóricos máis recentes os strangelets transformaríanse en materia ordinaria nun nanosegundo. Pero ¿poderían os strangelets fusionarse coa materia ordinaria e cambiala por “materia extraña”?. Un estudo feito en relación co funcionamento do Colisionador de Iones Pesados Relativistas (RHIC) en Estados Unidosde demostrou que non habían razóns para se preocupar, e o acelerador RHIC funcionou durante oito anos buscando strangelets sen atopalos. O LHC funcionará con feixes de núcleos pesados como el RHIC pero a una enerxía maior, o que fai aínda menos probable que se poidan formar strangelets.

Suceso (evento): acontecemento que ocorre cando chocan dúas partículas ou unha soa partícula decae. As teorías de partículas predicen as probabilidades dos varios acontecementos posibles que poden ocorrer cando moitas colisións similares ou decaementos son estudiados. Non poden predecir o resultado para un só acontecemento.

Superconductividade: Propiedade dalgúns materiais, habitualmente a moi baixa temperatura, que lles permite transportar a corrente eléctrica sen resistencia. Se se xera unha corrente eléctrica nun superconductor, manterase fluindo indefinidamente, mentres se manteña a temperatura suficientemente baixa.


Supercordas: cando a Supersimetría se establece en ternos de teoría de coerdas, convértese nunha teoría de supercordas. Os constituintes fundamentais desta teoría son coñecidos como supercordas.

 

Superfluidez: Fase da materia caraterizada pola completa ausencia de resistencia a fluir.

Supersimetría (SUSY): é unha propiedade postulada para o universo. É unha das mellor motivadas extensións do Modelo Estándar de partículas. A Supersimetría require que cada tipo de partícula teña unha partículas supersimétrica asociada de moita maior masa.

Tau: o terceiro tipo (sabor) dos leptóns cargados (en orden de masa crecente), con carga eléctrica -1.

TeV: 1 trillón de electron-voltios (1012 eV).

Teorema Noether: debida á matemática Emmy Noether (1918) que afirma que se unha transformación guarda un tipo determinado de simetría leva asociado o cumprmento dunha determinada lei de conservación.

Teoría de cordas: achegamento matemático incompleto da física teórica que entende as partículas como obxectos dimensionais chamados cordas, máis que como obxectos cero-dimensionais (puntuais) como se entenden no Modelo Estándar das partículas. Substituíndo as partículas puntuais por cordas, parece abrirse paso unha teoría cuántica da gravidade, o que podería permitir unha unificación total de todas as interaccións.

Teoría Inflacionaria: propón que despois da Gran Explosión inicial tiveron lugar uns procesos nos que unha soa forza unificada da natureza dividiuse nas catro forzas fundamentais que existen hoxe.

Top quark (t): o sexto tipo (sabor) de quark (en orden de masa crecente, con carga eléctrica +2/3. A súa masa é moito maior que cualquera outro quark ou leptón.

Track: rexistro da traxectoria dunha partícula que atravesa un detector.

Tracking: reconstrucción da traxectoria deixada polo paso dunha partícula a través del detector.

Transformación de paridade (tamén chamada inversión da paridade): é o cambio simultáneo das coordenadas espaciais.

Trigger system: leva a cabo o proceso de selección en varias etapas. Nos detectores do LHC, a decisión de manter os datos dun evento tómase en menos de 2 microsegundos despois de que o suceso teña ocorrido. Dos 40 millóns de cruces de "bunches" por segundo, menos de 100000 pasan o primeiro nivel de decisión.

T-simetría: é a simetría das leis físicas baixo a inversión do tempo. Aínda que en contextos reducidos pode atoparse esta simetría, o universo en sí mesmo non a verifica. Isto é debido ao principio de incertidume (nas escalas cuánticas) e a entropía termodinámica (a escalas máis grandes).

Up Quark (u): o sabor de quark con menos masa, e con carga eléctrica +2/3.

Vertex Detector: un detector situado moi preto do punto de colisión. Permite que as traxectorias das partículas procedentes do decaemento dunha partícula de vida moi corta producida nesa colisión poda ser reconstruída con moita precisión. Polo tanto o `vertex' point é diferente do punto de colisión.

W (bosón): partícula portadora da interaccións feble. Está implicada en todos os procesos febles nos que a carga eléctrica cambia.

WLCG (Worldwide LHC Computing Grid: Infraestrutura para o almacenamento de datos e análise para toda a comunidade de científicos da Física de Alta Enerxía.

Xeración: sistema formado por quarks e leptóns, agrupados segundo a masa. A primeira xeración contén os quarks up e down, o electrón e o neutrino electrónico; a segunda, quarks strange e charme, e os leptóns muón e neutrino muónico; e a terceira formada polos quarks bottom e top, e os leptóns tau e neutrino taónico.

Z (bosón): partícula portadora das interaccións febles. Está implicada en todos os procesos febles que non cambien o sabor.


 

Inicio ...



Inicio ...... 12

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