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El LHC…

septiembre 10, 2008 Deja un comentario Go to comments

… o como el hombre acabará con su propia existencia según gente con cero idea respecto a lo que realmente hace el Large Hadron Collider.

Hola, me llamo Javier Carrillo Milla y estoy estudiando Física en la Universidad de Granada. Dedico este pequeño artículo para aclarar un poco (y contrarestar tanto bulo mal justificado) lo que realmente hace el LHC y porqué realmente no puede ocurrir nada cuando comiencen los experimentos en Suiza.

Básicamente en el LHC se “cogen” dos haces de protones (también puede trabajar con iones), acelerarlos hasta velocidades cercanas a la luz y hacerlos chocar, provocándose con ello la formación de grandes cantidades de partículas subatómicas, entre las que se busca el bosón de Higgs, responsable de que las cosas que nos rodean tengan materia. Estamos hablando de investigación básica y posiblemente del experimento más complejo en cuanto a tecnología y recursos empleados que puede cambiar nuestra concepción sobre las cosas que nos rodea. Para todo aquel que esté interesado en estos temas, a parte de recurrir a la wikipedia, hay un documental muy interesante y bueno que describe la historia del CERN y la construcción del LHC, llamado “Catedrales de la ciencia”, que lo podéis encontrar en la propia página del CERN en esta dirección http://cdsweb.cern.ch/record/810351

Aunque hay muchas referencias a cerca de la seguridad del LHC y su funcionamiento (includo un rap) ocurre que gente sin ninguna noción sobre Física (y si la tiene no precisamente en este área) pretende hacerte entender que el acelerador del CERN va a acabar con la vida en la Tierra, porque se originará un agujero negro tras la colisión de protones acelerados casi a la velocidad de la luz. A ver, alma mía ¿qué es un abujero negro? ¿Y un protón? ¿Porqué se originaría según tú un agujero negro? Y eso que aunque puedan contestar a estas preguntas (la última creo que de ninguna forma) no sabrían realmente de lo que están hablando.

Vamos a suponer que realmente se creara un abujero negro con la energía que se van a utilizar en el LHC para hacer una colisión, es decir ~14Tev[1] = 14·1012 1.602-19 J = 2.2428 · 10-6 J.

En primera aproximación (a grosso modo) podríamos utilizar la expresión del radio de Schwarzschild

\displaystyle r_s = \frac{2GM}{c^2}

para ver si sería posible que, con la energía anterior, crear un abujero negro. Entonces necesitamos saber cuanta masa se podría crear tras la colisión. Utilizando la conocida expresión,

\displaystyle E = mc^2 \Rightarrow m = \frac{E}{c^2} = \frac{2.2428\cdot 10^{-6} J}{c^2},

obtenemos el valor de la masa correspondiente a esa energía. Ahora, sustituimos el valor obtenido para m en la expresión de rs.

\displaystyle r_s = \frac{Gm}{c^2} = \frac{G 2.2428\cdot 10^{-6} J}{c^4} = \\ = \frac{6.67\cdot 10^{-11}N \cdot Kg^{-2} m^2 2.2428\cdot 10^{-6} J}{(3\cdot 10^8 m/s)^4} \approx \mathbf{1.84 \cdot 10^{-50} m}

Teniendo en cuenta que el radio del núcleo atómico viene ser del orden de 10-10 m y el del electrón (clásicamente) re = 2,8179·10−15 m, el abujero negro tendría ~ 6.52 · 10-36 veces el “tamaño de un electrón” y ~ 1.84 · 10-40 veces el tamaño de un núcleo atómico.

La conclusión es bien fácil: imposible.

Si para que se forme un abujero negro con una energía determinada, bajo las condiciones con las que Schwarzschild obtuvo su ecuación, el radio del abujero negro ha de ser ~ 6.52 · 10-36 veces el tamaño del electrón, el abujero negro no existiría bajo estas hipótesis.

Ahora bien, hay que admitir que esta expresión no es lo suficientemente precisa puesto que a escala muy pequeña hay que tener en cuenta efectos cuánticos que, todo hay que decirlo, son mucho más precisos. No obstante, puede tomarse lo anterior como un cálculo cualitativo (muy cualitativo) que da luz acerca del asunto.

Por último decir, que hay numerosos artículos al respecto (artículos que si que realizan los cálculos de forma precisa). Los puedes encontrar en las referencias[2].

____________________________
[1] The end of the world at the Large Hadron Collider? – By Michael E. Peskin Stanford Linear Accelerator Center, Stanford University, 2575 Sand Hill Road, Menlo Park, CA 94025Published August 18, 2008

[2] Safety of the Large Hadron Collider – Wikipedia references.

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Categorías:Physics
  1. La Rubia
    septiembre 10, 2008 en 3:01 pm

    Mm… ayer discut’i con la madre de la host family sobre mec’anica cu’antica (ella era algo as’i como ingeniera electr’onica, y trabajaba en algo de centrales nucleares, aunque como a veces la entiendo poco, no s’e), y me acab’o diciendo que le dijera a la Bosc’a (porque terminamos discutiendo cosas filos’oficas) que estudiara m’as, porque no ten’ia ni idea. Es la primera vez que he experimentado con tanta fuerza la sensaci’on de querer coger a alguien y tirarlo por la ventana… t’u te crees?

    Ayer escuch’e esto de que hoy reventar’iamos. No se por all’i, pero yo por aqu’i sigo vivo (coleando poco). Un detalle; no tengo ni zorri de part’iculas, pero me suena de que el bos’on de Higgs es el responsable de la masa, no la materia.

    Un abrazo desde el otro lado del charco; esto es la leche. Nos vemos muy pronto Javibiii! Y mucha suerte estos d’ias!!
    (perd’on por mis pseudotildes).

  2. septiembre 11, 2008 en 12:22 pm

    ¡Rubia! ¿Qué tal? Me alegro de que te lo estés pasando bien. Que gracia que te traten de tonto y que te cabrees. De hecho la semana pasada estuve con Miki, Prysia y Germán comiendo en casamiki y me contó que nunca había conseguido cabrearte xD. Es que, que te traten de idiota y encima te digan que no tienes ni idea te ganas de tirar y romper cosas.

    Ya nos contarás sobre tus aventuras en el otro lado del charco.

    ¡Un abrazo!

  3. septiembre 12, 2008 en 4:24 pm

    Eso quiere decir que….OH DIOS MIO,VAMOS A MORIR TODOOOOSSSSS!!!

  4. septiembre 12, 2008 en 4:29 pm

    No os enteráis de nada, ya cuando mi padre estudiaba,se hablaba del tema, y lo que vosotros no sabéis y yo he llegado a la conclusión (y es que menos estudiarse EL ULTIMO EXÁMEN DE LA CARRERAAAAA, a una le da tiempo a muchas cosas) es que SÍ QUE LLEGAMOS A MORIR,ya hace tiempo, y toda esta existencia posterior ya no está más que en el limbo de nuestra muerte…xD
    Rollo Donnie Darko,AHI ESTÁ LA CLAVE!!
    ….

    OH DIOS MIO, HEMOS MUERTOOOO!!

    xD

  5. septiembre 14, 2008 en 8:26 am

    ¡Oh dios mío si! Pero no precisamente por lo que escribí sino por lo que acabo de leer xD

    Estudia ya mujé que es el último exámen de la carreraaaaaaa.

    Un beso fea.

  6. La Rubia
    septiembre 14, 2008 en 8:10 pm

    Yo me muero de endivia.

  7. septiembre 17, 2008 en 10:17 am

    Ya está hechooo, y con suerte, aprobaooo.
    Si no,¿quién se apunta a prenderle fuego al despacho con el profe dentro???

    xDDD

    Los exámenes no os generan un poco de ansia de ultraviolencia?xDD
    La la laaa

    Con lo shica que sooooy.

  8. septiembre 17, 2008 en 2:21 pm

    ¡Me alegrooo isamimi!

    … pero que envidiaaaaa.

  9. octubre 2, 2008 en 7:45 am

    JOJOJOJOOOO,adivina quién se ha licenciadooooooooo
    JOJOJOJOJJUJUJUJUJUJIAJIAJIAJIAAAAAAA!!

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