Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Experimentos con el Detector Atlas

Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Experimentos con el Detector Atlas

El Comité de Investigación, Innovación y Desarrollo, organizó el Seminario “Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Horizontes para el detector ATLAS”, moderada por el Presidente del Comité I+D+I, Ing. Rodolfo Baffico. La Exposición estuvo a cargo del Profesor Marco Aurelio Diaz, Prof. Titular de la Facultad de Física de la Pontificia Universidad de Católica de Chile y PhD. de la Universidad de California.

Luego de la confirmación de haber encontrado el Bosón de Higgs, el Prof. M. A. Díaz explicó a los ingenieros y publico presente los nuevos experimentos que pueden desarrollarse con el Detector ATLAS tales como – por ejemplo – la confirmacion o menos del modelo estándar de particulas, el que presenta un aspecto no trivial en el que ciertos bosones intermediarios (de las interacciones (W+, W -, Z0) tienen masa, y los otros (fotón y gluones) no tienen. Lo anterior se explica por un campo escalar, cuyo mínimo de energía no corresponde al campo nulo (como ocurre para el resto de los campos). Ello produce una «ruptura espóntanea de la simetría», que hace que estos bosones y los fermiones, acoplados al campo escalar, adquieran masa (al menos a energías bajas).

Ante esto, el Profesor explicó que el problema se genera en cuanto ya no resulta posible escribir un término de masa para el electrón. No es posible ni siquiera tener una masa para el bosón Z. El valor del campo de Higgs en el vacío, v = 246 GeV, es la propiedad que le da masa a todas las otras partículas elementales. Para que ello sea posible el campo debe tener espín 0. La cuantía de este campo es el bosón de Higgs.

Las partículas adquieren masa a través de su interacción con el campo de Higgs. El valor del campo de Higgs en el vacío debe ser distinto de cero masas, dado que debe llegar a ser proporcional a este valor.

Las partículas con poca (o nula) interacción con el campo de Higgs adquieren poca (o cero) masas. Un ejemplo de ello son los neutrinos que poseen una masa muy pequeña, y los photones que tienen una masa cero.

Las partículas con una gran interacción con el Higgs, adquieren una gran masa. Ejemplo: quark Top.

La masa invariante de los 4 leptones, que es igual a la del Bosón de Higgs masivo, si los 4 leptones provienen de ella. El aumento de la energía y luminosidad del LHC nos permitirán llegar más lejos en la búsqueda de nuevas partículas.

Existen además dos experimentos de dimensión mediana, ALICE y LHCb, que van equipados con detectores especializados y que analizarán fenómenos específicos durante las colisiones en el LHC.

Otros dos experimentos de dimensión claramente menor, TOTEM y LHCf, estudiarán los hadrones que escapan por poco a una colisión frontal. En efecto, cuando dos haces que circulan en sentido opuesto alcanzan el punto de colisión, sólo entrechocan algunas partículas. Otras se rozan, mientras que la gran mayoría continúa su ruta sin encontrarse con otras partículas. Las que únicamente se rozan se desvían muy ligeramente de la trayectoria del haz: son las “partículas de ángulo pequeño” que son analizadas por los experimentosTOTEM y LHCf.

Los detectores ATLAS, CMS, ALICE y LHCb están instalados en el interior de cuatro enormes cavernas situadas a lo largo del anillo del LHC. Los detectores del experimento TOTEM están situadas cerca del detector CMS, y los del experimento LHCf están cerca del detector ATLAS.

En las conclusiones el Prof. M.A. Diaz destacó que:

1) La confirmación del descubrimieto del Bosón de Higgs, que tiene una masa medida de 125 GeV, completa el SM, Modelo Standard de particulas elementales.

2) Todas las otras busquedas han sido negativas, y tambien compatibles con el Modelo Standard.

3) El LHC y el Detector ATLAS llevarán a cabo diferentes mejoras, en los que por primera vez participarán grupos tenicos chilenos. La Universidad Tecnica Federico Santa Maria y la Pontificia Universidad y la Pontificia Universidad Catolica de Chile están participando activamente en esos upgrades.

4) No cabe duda que nuevos descubrimientos seguirán al del Bosón de Higgs, los que podrian confirmar o descartar nuevos modelos de la Fisica de particulas.

En la actualidad el LHC se encuentra detenido para completar su aumento de energia y recuperar su luminosidad normal, fase del trabajo que está por terminar. En la siguiente fase se completará el incremento de luminosidad y posteriormente habrá tambien un upgrade del llamado «Small Wheel», en el que participarán activamente la UTFSM y la PUC. Habrá tambien una mejora del llamado «Inner Detector» en la que colaborará la Pontificia Universidad Catolica de Chile.

Al termino de su presentación el Prof. Diaz contestó las consultas de los colegas y publico presentes, destacando que la participación de investigadores y cientificos chilenos en la Colaboración Atlas ha permitido dar un impulso sin precedentes en la investigación cientifica nacional que se espera tenga una recaida notable en la innnovación cientifica y tecnológica avanzada de nuestro pais.

 Ver presentación AQUI

  • Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Experimentos con el Detector Atlas Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Experimentos con el Detector Atlas Presidente del Comité I+D+I, Ing. Rodolfo Baffico y el expositor, profesor titular de la Facultad de Física de la Pontificia Universidad Católica de Chile y PhD. de la Universidad de California, Marco Aurelio Díaz.
  • Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Experimentos con el Detector Atlas Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Experimentos con el Detector Atlas Presidente del Comité I+D+I, Ing. Rodolfo Baffico y el expositor, profesor titular de la Facultad de Física de la Pontificia Universidad Católica de Chile y PhD. de la Universidad de California, Marco Aurelio Díaz.
  • Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Experimentos con el Detector Atlas Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Experimentos con el Detector Atlas Profesor titular de la Facultad de Física de la Pontificia Universidad Católica de Chile y PhD. de la Universidad de California, Marco Aurelio Díaz.
  • Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Experimentos con el Detector Atlas Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Experimentos con el Detector Atlas Profesor titular de la Facultad de Física de la Pontificia Universidad Católica de Chile y PhD. de la Universidad de California, Marco Aurelio Díaz.
  • Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Experimentos con el Detector Atlas Más allá del Bosón de Higgs: Nuevos Experimentos con el Detector Atlas Profesor titular de la Facultad de Física de la Pontificia Universidad Católica de Chile y PhD. de la Universidad de California, Marco Aurelio Díaz.