En esta sección presentamos algunos cálculos simples con la intención de comparar la energía del LHC con otras situaciones más familiares. En la sección Relatividad se puede encontrar una discusión más detallada sobre la enerxía en un colisionador como el LHC, en términos relativistas.

¿De cuánta energía estamos hablando?

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Calculemos la energía cinética de un insecto de unos 60 mg volando a unos 20 cm/s:

E_c = ½ m·v²  ⇒   E_k = ½ 6·10^-5·0,2 ²  ~ 7 TeV

Es decir , en el LHC cada protón alcanzará una enerxía semejante a la de un molesto ...MOSQUITO!

            

Pero tengamos presente que ese mosquito tiene alredor de 36 mil trillonrs de nucleones, mientras que los 7 TeV en LHC están concentrados en un único protón.

 

Quizás la comparación no sea aún muy convincente a la hora de valorar el significado energético de 7 TeV por protón. Veámoslo desde otro punto de vista: Calculemos la energía almacenado en uno de los paquetes (bunch) de protones: Ebunch =7 TeV/protón x 1,8·1011 protones/bunch ~ 1,3·1024 eV/bunch Ebunch ~ 2·105 J Calculemos la energía cinética de un ·bunch" de 200 corredores de 65 kg de masa media en una final olímpica de maratón, con una velocidade de ~ 20 km/h: Ec =200·[ ½ ·65 · 5,62 ] ~ 2·105 J Ese minúsculo paquete de protones circulando en el LHC posee la misma energía que 200 atletas de maratón

Veámos otro ejemplo: Una poderosa moto GP de 150 kg a 190 km/h tendría una Ecinética: Ec = ½ ·150 · 52,72 ~ 2·105 J  Así que si un paquete de protones del LHC colisionase contigo, el impacto sería semejante al producido por esa moto viajando a unos 190 km/h.

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Otro ejemplo también aclaratorio puede hacerse con una pelota de golf de 45 g de masa. Si se le pudiera tranferir esos 2·10⁵ J en forma de energía cinética alcanzaría (en el vacío) una velocidad de 9 match.

2·10⁵ J = ½ ·45·10^-3 · v² → v ~ 3000 m/s  (~ 9 match)

No me gustaría que esa pelota de golf me golpease...

Aún podemos ir un poco más allá con esta analogía. En 1971 el astronauta Alan Shepard (Apolo 14) realizó varios golpes a una pelota de golf sobre la superficie de la Luna. ¿Qué hubiera ocurrido si le hubiese comunicado la energía de 2·105 J? Suponiendo que Shepard pudiera hacerlo (y que la pelota de golf resistiese tal golpe), esa pelota saldría con velocidad de 3000 m/s … pero es que la velocidade de escape en la Luna es de 2400 m/s !!! Por tanto, con esa velocidad, y dado en la Luna hay un alto vacío, la pelota escaparía de la Luna para siempre.

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(Naturalmente, según vayan aumentando el número de protones/bunch, como ocurre después de las largas paradas LS, se incrementa esta energía almacenada en el haz.)

Tomemos el calor específico del Oro (Ce = 128 J/kgK) y a su Entalpía de Fusión (ΔH_F = 63,71 kJ/kg)

Los 360 MJ son suficientes para llevar 1500 kg de oro desde 25ºC a su total fusión ⇒  1,5 Toneladas de Oro

Obviamente, tal cantidad de energía no puede ser proporcionada instantáneamente. De hecho, el proceso para tener los dos haces de protones a 7 TeV en el LHC dura unos 25 minutos a través de la cadena de aceleradores del CERN.