El Gran Colisionador de Hadrones sera el Intrumento mas grande construido por el hombre que podria desentrañar de una vez por todas los misterios del universo y acalarar por fin su origen asi como tambien demostrar le existencia en definitiva de algunos elementos del universo que se sabe que estan alli mas no se han podido aprecuar del todo, asi como el de descucbrir cuantos son los elementos que componen la materia en general. Para ello se hace una breve explicacion de lo que aqui se demostrara y como sera su aporte a la ciencia.
La Energia Oscura
La energía oscura se considera una forma hipótetica de energía que se encuentra en el Universo, ejerce una presión negativa y tiende a aumentar la expansión del Universo. En el modelo estándar de la cosmología, la energía oscura representa de un 70% a 73% de la masa-energía del Universo. Se entiende que la energía oscura ejerce una presión negativa. La presión positiva se hace notar cuando una sustancia empuja a los objetos que están en su medio, como la que se observa en los fluidos. Por el contrario la presión negativa actúa cuando la sustancia tira de su medio. Respecto a la naturaleza de la materia energía prevalece la especulación. Es conocida por ser homógenea, no ser muy densa y no se sabe como interactúa con las fuerzas fundamentales a excepción de la gravedad. Dado que su densidad es de 10−29 g/cm3, es compleja la elaboración de experimentos para detectarla en el el laboratorio.
Materia oscura
La materia oscura es uno de los temas fundamentales de la astrofísica moderna. Es una materia hipótetica que se considera carece de interacción electromagnética y si la hay es tan debil que se confunde con la radiación de fondo de microondas. La materia oscura se clasifica en materia oscura bariónica y materia oscura no bariónica. La primera conformada por electrones, protones y neutrones. En este tipo de materia se incluyen los gases que no emiten radiación electromagnética y la estrellas frías. Se considera que la materia oscura barionica es una pequeña parte de toda la materia oscura por la cantidad de deuterio que existe en el universo ya que el deuterio al estar formado por neutrones, protones y electrones, su relación en el Universo es menor. Por lo tanto la mayor cantidad de materia oscura es la no bariónica que se divide a su vez en materia oscura caliente y materia oscura fría. La materia oscura caliente, parte de la materia no bariónica, se mueve a velocidades cercanas a la luz, sin embargo no puede explicar la formación de galaxias en un estado donde las partículas se encuentran libres. Para explicar la estructura del Universo es necesario recurrir a la materia oscura fría que fue propuesta para solucionar el problema de la estructura del espacio. Partiendo del supuesto que en un momento inicial existieran fluctuaciones, la distribución cambiaría la forma y propagación de las fluctuaciones. Si toda la materia oscura fuera caliente no se hubiera podido formar estructuras complejas porque las fluctuaciones ocurren con energía mucho menor. De suceder así las estructuras irían de una complejidad mayor a una menor, es decir que primero se habrían formado los supercumulos y luego estructuras menos complejas. Ahora bien si se considera la existencia de materia oscura fría, las fluctuaciones darían origen a estructuras de lo más simple hasta lo más complejo, lo cual concuerda con el modelo que conocemos del Universo. En el estudio de la materia oscura, el mayor reto es la detección. Se estima que producto de las colisiones de hadrones en el LHC se produzcan Neutralinos, la cual se considera una partícula pesada y estable que sería la mejor candidato para explicar la energía oscura.
La Energia Oscura
La energía oscura se considera una forma hipótetica de energía que se encuentra en el Universo, ejerce una presión negativa y tiende a aumentar la expansión del Universo. En el modelo estándar de la cosmología, la energía oscura representa de un 70% a 73% de la masa-energía del Universo. Se entiende que la energía oscura ejerce una presión negativa. La presión positiva se hace notar cuando una sustancia empuja a los objetos que están en su medio, como la que se observa en los fluidos. Por el contrario la presión negativa actúa cuando la sustancia tira de su medio. Respecto a la naturaleza de la materia energía prevalece la especulación. Es conocida por ser homógenea, no ser muy densa y no se sabe como interactúa con las fuerzas fundamentales a excepción de la gravedad. Dado que su densidad es de 10−29 g/cm3, es compleja la elaboración de experimentos para detectarla en el el laboratorio.
Materia oscura
La materia oscura es uno de los temas fundamentales de la astrofísica moderna. Es una materia hipótetica que se considera carece de interacción electromagnética y si la hay es tan debil que se confunde con la radiación de fondo de microondas. La materia oscura se clasifica en materia oscura bariónica y materia oscura no bariónica. La primera conformada por electrones, protones y neutrones. En este tipo de materia se incluyen los gases que no emiten radiación electromagnética y la estrellas frías. Se considera que la materia oscura barionica es una pequeña parte de toda la materia oscura por la cantidad de deuterio que existe en el universo ya que el deuterio al estar formado por neutrones, protones y electrones, su relación en el Universo es menor. Por lo tanto la mayor cantidad de materia oscura es la no bariónica que se divide a su vez en materia oscura caliente y materia oscura fría. La materia oscura caliente, parte de la materia no bariónica, se mueve a velocidades cercanas a la luz, sin embargo no puede explicar la formación de galaxias en un estado donde las partículas se encuentran libres. Para explicar la estructura del Universo es necesario recurrir a la materia oscura fría que fue propuesta para solucionar el problema de la estructura del espacio. Partiendo del supuesto que en un momento inicial existieran fluctuaciones, la distribución cambiaría la forma y propagación de las fluctuaciones. Si toda la materia oscura fuera caliente no se hubiera podido formar estructuras complejas porque las fluctuaciones ocurren con energía mucho menor. De suceder así las estructuras irían de una complejidad mayor a una menor, es decir que primero se habrían formado los supercumulos y luego estructuras menos complejas. Ahora bien si se considera la existencia de materia oscura fría, las fluctuaciones darían origen a estructuras de lo más simple hasta lo más complejo, lo cual concuerda con el modelo que conocemos del Universo. En el estudio de la materia oscura, el mayor reto es la detección. Se estima que producto de las colisiones de hadrones en el LHC se produzcan Neutralinos, la cual se considera una partícula pesada y estable que sería la mejor candidato para explicar la energía oscura.
Bosón de Higgs
El bosón de Higgs es una partícula hipotética masiva cuya existencia esta predicha por el módelo estándar de física de las partículas, sin embargo es la única partícula que no ha sido observada. El bosón de Higgs explicaría por una parte porque las partículas fundamentales tienen masas tan diferentes (el fotón y el gluón no tienen masa) y por otra la relación entre masa y energía. Si no se encontrará el bosón de Higgs el modelo anunciaría que todas las partículas se mueven a la velocidad de la luz (con lo cual no tendrían masa), no obstante la experiencia nos dice que es inadmisible. Por eso es importante encontrar tal partícula para dar consistencia al campo de Higgs. El campo de Higgs permería el Universo, cuyo efecto sería que las partículas se comportarán como dotadas de masa, debido a la interacción entre las partículas fundamentales y el bosón. Pese a los experimentos con aceleradores de partículas como el CERN o el Fermilab no ha habido pruebas claras de su existencia. En este sentido es el Gran Colisionador de Hadrones el cual se considera capaz de confirmar o desmentir la existencia del bosón. La detección del bosón de Higgs se realizará a partir del estudio de los residuos de la desintegración. Los resultados de las colisiones deberán ser filtrados para un posterior estudio.
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