Acelerador de Partículas - Conheçam o LHC

por @canetasebytes

Inside the LHC tunnel

O Large Hadron Collider (LHC)

Nossa compreensão do Universo está prestes a mudar ...

O Large Hadron Collider (LHC) é um instrumento científico gigantesco perto de Genebra, onde atravessa a fronteira entre a Suíça ea França, cerca de 100 metros no subsolo. É um acelerador de partículas usado por físicos para estudar as menores partículas conhecidas - os blocos fundamentais de construção de todas as coisas. Isso vai revolucionar a nossa compreensão, do mundo minúsculo no fundo de átomos para a vastidão do Universo.
Dois feixes de partículas subatômicas chamadas "hadrons" - ou prótons ou íons de chumbo - viajarão em direções opostas dentro do acelerador circular, ganhando energia a cada volta. Os físicos usarão o LHC para recriar as condições existentes logo após o Big Bang, ao colidir dois feixes de frente em alta energia muito. Equipes de físicos de todo o mundo vão analisar as partículas criadas nas colisões com detectores especiais em uma série de experimentos dedicados ao LHC.

Há muitas teorias a respeito de qual será o resultado dessas colisões, mas o que é certo é que um admirável mundo novo da física emergem do novo acelerador, como conhecimento em física de partículas passa a descrever o funcionamento do Universo. Durante décadas, o modelo padrão da física de partículas tem servido físicos bem como um meio de compreensão das leis fundamentais da natureza, mas não contam toda a história. Apenas os dados experimentais, utilizando as energias mais elevadas serão atingidos pelo LHC pode avançar o conhecimento, desafiando aqueles que buscam a confirmação do conhecimento estabelecido, e aqueles que ousam sonhar para além do paradigma.

Worldwide LHC Computing Grid (Tecnologia)

O Large Hadron Collider irá produzir cerca de 15 petabytes (15 milhões de gigabytes) de dados por ano - suficiente para encher mais de 1,7 milhão de DVDs de camada dupla por ano!
Milhares de cientistas de todo o mundo deseja acessar e analisar esses dados, então o CERN está a colaborar com as instituições em 34 países diferentes para operar uma infra-estrutura de computação distribuída e armazenamento de dados: o Worldwide LHC Computing Grid (WLCG).
Os dados dos experimentos do LHC é distribuído ao redor do globo, com um backup primário gravadas em fita no CERN. Após o processamento inicial, esses dados são distribuídos aos onze centros de computação em geral - no Canadá, França, Alemanha, Itália, Holanda, países nórdicos, Espanha, Taiwan, Reino Unido, e dois sites nos EUA - com capacidade de armazenamento suficiente para um grande fração dos dados, e com o apoio a toda a hora para o grid computing.
Esses chamados "Tier-1" centros de tornar os dados disponíveis para mais de 160 "Tier-2" centros de trabalhos de análise específicos. Os cientistas individuais podem acessar os dados do LHC do seu país, usando clusters de computadores locais ou mesmo computadores individuais.
O WLCG colabora estreitamente com a grade de outros projetos CERN:
  • O Worldwide LHC Computing Grid tem sido a força motriz por trás da ciência europeia multi-grade de habilitação Grids for E-Science (EGEE), que continua a crescer em dimensão e diversidade de uso.EGEE atualmente envolve mais de 240 instituições em 45 países, apoiando a ciência em mais de 20 disciplinas, incluindo a bioinformática, imagens médicas, educação, mudança climática, energia, agricultura e muito mais.
  • Openlab CERN: O projeto WLCG também trabalha com a indústria, nomeadamente através da openlab CERN, onde empresas líderes em TI estão a testar e validar tecnologias de ponta da grade de corte utilizando o ambiente WLCG.


 

Factos e números

A maior máquina do mundo ...

A circunferência precisas do acelerador LHC é de 26 659 m, com um total de 9.300 ímãs dentro. Não só o LHC é o acelerador de partículas maiores do mundo, apenas um oitavo de seu sistema de distribuição criogênica seria considerado o maior frigorífico do mundo. Todos os magnetos serão pré-resfriado a -193,2 ° C (80 K), usando 10 080 toneladas de nitrogênio líquido, antes de serem preenchidos com cerca de 60 toneladas de hélio líquido para derrubá-los a -271,3 ° C (1.9 K).

A pista mais rápida do planeta ...

A plena capacidade, trilhões de prótons vão percorrer o anel acelerador do LHC 11 245 vezes por segundo, viajando a 99,99% da velocidade da luz. Dois feixes de prótons a cada viagem em uma energia máxima de 7 TeV (tera-electrão-volt), correspondendo a cabeça-de-cabeça colisões de 14 TeV. No total, cerca de 600 milhões de colisões ocorrerão a cada segundo.

O mais vazio do espaço no Sistema Solar ...

Para evitar a colisão com as moléculas de gás no interior do acelerador, os feixes de partículas em uma viagem de alto vácuo ultra - uma cavidade vazia como o espaço interplanetário. A pressão interna do LHC é 10-13 atm, dez vezes menos do que a pressão na Lua!

Os pontos mais quentes da galáxia, mas ainda mais frio do que o espaço ...

O LHC é uma máquina de quente e frio extremos. Quando dois feixes de prótons colidirem, eles gerarão temperaturas mais de 100 000 vezes mais quente do que o coração do Sol, concentradas em um espaço minúsculo. Em contrapartida, o sistema de distribuição criogênico ", que circula hélio superfluido ao redor do anel do acelerador, o LHC mantém a uma temperatura de -271,3 super cool ° C (1,9 K) - ainda mais frio do que o espaço!

Os detectores de maiores e mais sofisticados já construídos ...

Para a amostra e registrar os resultados de até 600 milhões de colisões de prótons por segundo, físicos e engenheiros construíram gigantescos dispositivos que as partículas de medir com precisão mícron. Os detectores do LHC tem sofisticados sistemas eletrônicos que acionar medir precisamente o tempo de passagem de uma partícula de precisão na região de alguns bilionésimos de segundo. O sistema de disparo também registra a localização das partículas em milionésimos de metro.Esta resposta incrivelmente rápida e precisa é essencial para garantir que a partícula gravado em camadas sucessivas de um detector é uma ea mesma coisa.

O sistema de supercomputador mais poderoso do mundo ...

Os dados registrados por cada um dos grandes experimentos do LHC vão preencher cerca de 100 000 DVDs de camada dupla por ano. Para permitir que os milhares de cientistas espalhados pelo globo para colaborar na análise ao longo dos próximos 15 anos (o tempo de vida estimado do LHC), dezenas de milhares de computadores localizados em todo o mundo estão a ser aproveitado em uma rede de computação distribuída Grid chamado.

Fotos Divulgação.
Fonte/mais informações: CERN

Me siga no Twitter @canetasebytes