Testando os lasers do Large Hadron Collider (crédito: CERN)

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O complexo inclui o acelerador Antiproton Decelerator ea linha de Isótopos Massa Separator (ISOLDE) facilidade, e alimenta o CERN Neutrinos para Sasso projeto Gran (CNGS) e área de ensaio da Compact Linear Collider, bem como o nêutron facilidade time-of-flight (nTOF).

Prótons não são as únicas partículas aceleradas no LHC. Íons de chumbo para o LHC começar a partir de uma fonte de chumbo vaporizado e entrar Linac 03 antes de ser recolhido e acelerado no Ion Energia Anel Low (LEIR). Eles, então, seguir o mesmo caminho para o máximo de energia como os prótons.

O Centro de Controle CERN combina salas de controle para aceleradores do laboratório, o sistema de distribuição criogênica e infraestrutura técnica. Ele contém 39 estações de operação para quatro áreas diferentes - o LHC, o SPS, o complexo PS e infraestrutura técnica.

LHC - Large Hadron Collider

É o maior e mais poderoso acelerador de partículas do mundo. Tudo começou pela primeira vez em 10 de setembro de 2008, e continua a ser a mais recente adição ao complexo de aceleradores do CERN. O LHC consiste de um anel de 27 km de ímanes supercondutores com uma série de estruturas de aceleração para aumentar a energia das partículas ao longo do caminho.

Dentro do acelerador, dois feixes de partículas de alta energia viajar a uma velocidade próxima à da luz antes que eles são feitos a colidir. As vigas de viajar em direções opostas em tubos de feixes separados - dois tubos mantida à vácuo ultra. Eles são guiados em torno do anel acelerador por um forte campo magnético mantido por supercondutores eletroímãs. Os eletroímãs são construídos a partir de bobinas de cabo elétrico especial que opera em um estado supercondutor, conduzindo de forma eficiente eletricidade sem resistência ou perda de energia. Isso requer refrigeração os ímãs para -271,3 ° C - a temperatura mais fria do que o espaço sideral. Por esta razão, muito do acelerador está ligado a um sistema de distribuição de hélio líquido, o qual arrefece os magnetos, bem como para outros serviços de fornecimento.

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Milhares de ímãs de diferentes variedades e tamanhos são usados para direcionar os feixes ao redor do acelerador. Estes incluem 1.232 ímãs bipolares de 15 metros de comprimento, que dobra as vigas, e 392 quadrupolos ímãs, cada 5-7 metros de comprimento, que se concentram as vigas. Pouco antes da colisão, outro tipo de ímã é usado para "espremer" as partículas mais juntos para aumentar as chances de colisões. As partículas são tão pequenas que a tarefa de fazê-los colidir é semelhante a disparar duas agulhas de 10 km distantes, com tal precisão, que eles se encontram no meio do caminho.

Todos os controles para o acelerador, seus serviços e infraestrutura técnica estão alojados sob o mesmo teto, no Centro de Controle CERN. A partir daqui, as vigas no interior do LHC são feitas a colidir em quatro localidades ao redor do anel acelerador, o que corresponde às posições dos quatro detectores de partículas - ATLAS, CMS, Alice e LHCb.

O LHC é a maior máquina do mundo. Levou milhares de cientistas, engenheiros e técnicos de décadas para planejar e construir, e continua a operar com os próprios limites do conhecimento científico.

Hoje durante a 50ª sessão do "Rencontres de Moriond" em La Thuile Itália, os experimentos ATLAS e CMS apresentou pela primeira vez uma combinação de seus resultados sobre a massa do bóson de Higgs.

A massa combinada do Higgs Higgs é mH = 125,09 ± 0,24 (0,21 stat. ± 0,11 sist.) GeV, o que corresponde a uma precisão de medição de melhor que 0,2%. O bóson de Higgs é um ingrediente essencial do Modelo Padrão da física de partículas, a teoria que descreve todas as partículas elementares conhecidas e suas interações. O mecanismo Brout-Englert-Higgs, através do qual a existência do bóson de Higgs foi predito, é acreditado para dar massa a todas as partículas elementares. O resultado de hoje é a medida mais precisa da massa do bóson de Higgs e ainda entre as medições mais precisas realizadas no LHC até o momento.

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"A colaboração é realmente parte do DNA da nossa organização", diz o diretor-geral do CERN, Rolf Heuer. "Estou muito feliz por ver tantos físicos brilhantes de ATLAS e CMS unir forças pela primeira vez para obter esta medida importante no LHC".

O bóson de Higgs decai em várias partículas diferentes. Para esta medida, os resultados dos dois canais de decaimento que melhor revelam a massa do bóson de Higgs foram combinados. Esses dois canais de decaimento são: o bóson de Higgs decaindo a dois fótons; e o bóson de Higgs decaindo a quatro léptons - onde os léptons são um elétron ou múon.

Cada experiência tem encontrado algumas centenas de eventos no Higgs para fótons canal e algumas dezenas de eventos no Higgs ao canal léptons. A análise utiliza os dados coletados a partir de cerca de 4000 trillion colisões próton-próton no Large Hadron Collider (LHC), em 2011 e 2012, no centro de massa energias de 07 e 08 TeV.

"O bóson de Higgs foi descoberta no LHC em 2012 e o estudo de suas propriedades está apenas começando. Através da partilha de esforços entre a ATLAS e CMS, vamos entender essa partícula fascinante com mais detalhes e estudar o seu comportamento", diz o porta-voz do CMS Tiziano Camporesi.

O Modelo Padrão não prever a massa do bóson de Higgs em si, por isso deve ser medido experimentalmente. Mas, uma vez fornecido com uma massa de Higgs, o Modelo Padrão não fazer previsões para todas as outras propriedades do bóson de Higgs, que podem então ser testadas pelos experimentos. Esta combinação de massa é o primeiro passo para uma combinação de outras medições das propriedades boson de Higgs, que incluirá os seus outros decaimentos.

"Enquanto nós estamos nos preparando para reiniciar o LHC, é admirável a notar a precisão já alcançada pelos dois experimentos e a compatibilidade dos seus resultados", diz CERN Diretor de Pesquisa Sergio Bertolucci. "Isso é muito promissor para LHC Run 02."

Até agora, as medições cada vez mais precisas dos dois experimentos demonstraram que todas as propriedades observadas do bóson de Higgs, incluindo seu spin, paridade e interações com outras partículas são coerentes com o Modelo Padrão bóson de Higgs. Com a próxima combinação de outros Run um Higgs resultados dos dois experimentos e com maior energia e mais colisões para virem durante LHC