Maqueta de Acelerador de Particulas

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3.1 Método Descriptivo

3.2 Método Científico

3.3 Observación

4. RESULTADOS Y ANÁLISIS

5. CONCLUSIONES

6. RECOMENDACIONES

7. CRONOGRAMA

8. BIBLIOGRAFÍA

9. ANEXO

9.1 Instructivo para la elaboración de la monografía para tercer curso del bachillerato general unificado en ciencias

9.2 Materiales:

9.3 Manual de uso del modelo de acelerador de partículas

INDICE DE FIGURAS

Figura 1 Acelerador de Hadrones.

Figura 2: Detector Alice

Figura 3 Detector ATLAS

Figura 4 Detector CMS

Figura 5 Detector LHCb

Figura 6 Detector TOTEM

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- INTRODUCCIÓN

Como es de conocimiento de todos, nuestra civilización avanza, y con ella nuestra necesidad de adquirir nuevos conocimientos para darle respuesta a las más importantes preguntas que a lo largo de la historia, han estado presentes en la humanidad.

A pesar de que etimológicamente hablando la palabra “átomo” significa indivisible, la física cuántica ha determinado que esto no es cierto. Los hadrones, como se les conoce a los protones, los neutrones y a otras partículas gobernadas por determinadas fuerzas, están compuestos de partículas más pequeñas llamadas quarks.

También han surgido conceptos como los leptones, los muones, los gluones, los bosones, los neutrinos… y así seguiremos hasta quien sabe cuándo, logrando estudiar niveles cada vez más pequeños y fundamentales de la materia.

El LHC o Gran Colisionador de Hadrones es la invención humana más increíble de la historia debido a sus implicaciones. Es el resultado de una colaboración conjunta entre naciones y la inversión de los conocimientos científicos más sofisticados que poseemos los seres humanos hasta la actualidad.

La mayoría de gente, sin embargo, desconoce cómo funciona y los beneficios científicos que trae consigo este artefacto. Por esta razón nos hemos propuesto como objetivo principal de la monografía, desarrollar un modelo de un acelerador de partículas con el fin de implementar en el laboratorio de física, material didáctico para mejorar el aprendizaje de los estudiantes del Colegio de Bachillerato Particular “San Gerardo”.

El diseño de este modelo de acelerador de partículas va encaminado principalmente a la explicación a los estudiantes de física del bachillerato, de lo que corresponde a su funcionamiento, los usos y los beneficios que trae esta herramienta para estudio de la materia, para lo cual nos hemos apoyado en los siguientes objetivos específicos:

- Comprender como opera un acelerador de partículas.

- Desarrollar una placa de control que permite el funcionamiento del proyecto.

- Utilizar las técnicas de informática y física para la elaboración del modelo.

- MARCO TEÓRICO

2.1 Antecedentes del gran Colisionador de Hadrones

La Organización Europea para la Investigación Nuclear, conocida por sus siglas en inglés: CERN, es el laboratorio más importante para la investigación en física de partículas en el mundo. Está situado en la frontera entre Francia y Suiza, entre la comuna de Meyrin y la comuna de Saint-Genis-Pouilly. (Ferrer, 2004)

El CERN (European Organization for Nuclear Research) nace como resultado de un esfuerzo conjunto entre los científicos: R. Oppenheimer, I. Rabi, L. de Broglie, P. Auger, L. Kowalski o U.Amaldi, y políticos que debían consolidar la paz en Europa a partir de una colaboración científica. (Ferrer, 2004)

Como una institución internacional, el CERN no está ni bajo jurisdicción suiza ni francesa. Los estados miembros contribuyen anualmente 1.000 millones de euros.

Se fundó en 1954 por 12 países europeos, el CERN es en la actualidad uno de los centros de investigación más importantes en el planeta. Cuenta con 20 países miembros, los cuales financian la institución y toman decisiones en conjunto. Otros 28 países no miembros también participan con científicos de muchos institutos y universidades utilizando las instalaciones del CERN. (Ferrer, 2004)

El primer gran éxito científico del CERN se produjo en 1984 cuando Carlo Rubbia y Simon Van der Meer obtuvieron el Premio Nobel de Física por el descubrimiento de los bosones W y Z. En 1992 le tocó el turno a Georges Charpak por la invención y el desarrollo de detectores de partículas.

El principal objetivo del CERN consiste en el desarrollo de nuevas tecnologías informáticas e industriales. Entre los primeros destaca en 1990 la invención del protocolo world wide web, por los científicos Tim Berners-Lee y Robert Cailliau. (Macancela, 2012)

Los doce miembros originales fundadores eran: Alemania, Bélgica, Dinamarca, Francia, Grecia, Italia, Noruega, Países Bajos, Reino Unido, Suecia, Suiza Yugoslavia

Dentro de la constitución del CERN se indica como objetivo promover la unión entre los Estados miembros mediante la investigación nuclear y en todos sus campos. Esta Organización no tiene relación alguna con asuntos militares.

Después de 50 años desde su creación, el CERN pasó de ser una organización destinada a la reconstrucción de la Física Fundamental en Europa a ser considerada la institución más importante en lo que corresponde a la Física de Altas Energías.

Además se logró el descubrimiento de diversas partículas que permitieron intuir la existencia de los quarks y en la determinación del número de componentes elementales de la materia, estudiando la estructura de los nucleones.

2.2 Las aportaciones del CERN a través de su historia

Durante los 61 años de historia del CERN, muchas han sido las aportaciones