· Àtom: conjunt de nucli atòmic
(nucleons: protons i neutrons) i electrons orbitant al voltant del nucli en
camps.
· Nucleons:
formats per
quarks:
protó: 2 quarks-up i 1 quark-down;
neutró: 1 quark-up i 2
quarks-down.
· Electrons:
són partícules
subatòmiques pertanyents al grup dels leptons que no estan dividides en cap altre
partícula i per això s’anomenen partícules elementals. Els electrons intervenen
en les interaccions gravitatòria, electromagnètica i nuclear feble.
Els quarks units entre sí per
unes altres partícules sense massa ni càrrega però portadores de força,
anomenades gluons, són els constituents fonamentals dels protons i
neutrons. Els quarks-up tenen una càrrega de +2/3e i els quarks-down -1/3e.
Aquestes partícules són les úniques capaces d’interactuar amb els quatre tipus
de forces elementals (forces nuclears forta i feble i interacció
electromagnètica i gravitatòria).
Isaac Gacía i Alejandro Juárez
S'estan
construint 6 experiments per a ser utilitzats al gran col·lisionador d'hadrons (en anglès: Large Hadron Collider, LHC). Aquests són:
ALICE, ATLAS, CMS, LHCb, LHCf i TOTEM.
A l'igual que el LHC, aquests estan situats sota terra, però en les
cavitats que hi ha als punts d'intersecció. Dos d'ells (ATLAS i CMS) són grans detectors de partícules amb objectius generals. Hi ha dos experiments de
talla mitjana (ALICE i LHCb) i els restants (LHCf i TOTEM) són menors i més especialitzats.
ALICE
L’experiment ALICE (A Large Ion
Collider Experiment, «Experiment del Gran Col·lisionador de Ions») en el LHC es dedica a estudiar les
col·lisions de nuclis de plom a molt alta energia , per tant, la interacció
forta en condicions de densitat i energia extremes, sota les quals s’espera que
es formi un plasma de quarks i gluons similar al que es creu que existí en els
primers instants de l’univers. Aquestes col·lisions aconsegueixen escalfar la
matèria fins a unes 100.000 vegades la temperatura del centre del Sol. El
detector ALICE pesa unes 10.000 tones, té una altura de 16 metres i una
longitud de 26 metres. Està compost de 18 subdetectors diferents per seguir les
trajectòries i identificar les desenes de milers de partícules que es
produeixen en cadascuna de les 8.000 col·lisions d’ions pesats per segon.
El detector CMS (Compact Muon Solenoid, «Solenoid Compacte per a Muons») estudia, com el ATLAS, col·lisions de partícules
a energies extremes per explorar les lleis de la Naturalesa. El detector CMS té
15 metres de diàmetre, 25 metres de longitud i pesa 14.000 tones. És, juntament
amb el detector ATLAS, el detector més hermètic i versàtil. El seu disseny està optimitzat per a buscar noves partícules.
El Higgs, la partícula que requereix el Model Estàndard per tal d’entendre la
massa de les partícules, serà una de les més buscades. En cada col·lisió, es
produeixen centenars de noves partícules i les seves traces són mesurades amb
una precisió del grossor d'un cabell (0,01 mil·límetres).
El detector ATLAS (A large Toroidal LHC Apparatus,
«Gran Aparell Toroïdal del GCH») en el LHC és el de major volum mai construït per a la física de
partícules, amb 25 metres d'alt, 45 de longitud i un pes de 7.000 tones. En el
seu centre, les partícules col·lisionen a energies mai abans aconseguides fins
a 600 milions de vegades per segon. És un detector hermètic i versàtil i el seu
disseny també està optimitzat per a buscar noves partícules com el bosó de
Higgs, és a dir, fa les mateixes funcions i te unes característiques semblants
al CMS. L'estudi d'aquestes partícules proporciona una mirada a l'estat de
l'univers una milmilionèsima de segon després del Big Bang.
L'experiment LHCb (LHC beauty experiment, «Experiment de bellesa al GCH») investiga les petitíssimes diferències existents
entre matèria i antimatèria estudiant les desintegracions de partícules
formades pel quark b (beauty, bellesa en anglès) i la seva antipartícula (anti-quark
b), les vides mitjanes de la qual són molt curtes i que es produeixen en
enormes quantitats en el LHC. Mitjançant l’estudi d’aquestes partícules es
busca una explicació a per què tota l’antimatèria que hi havia en el moment del Big Bang ha desaparegut
en l’Univers actual, és a dir, una explicació a l’asimetria entre matèria i
antimatèria. Els detectors de LHCb es distribueixen un darrere l'altre al llarg
d'uns 20 metres de longitud, com a llibres en un prestatge.
Sergi Espinosa i Óscar García
El GRID
La
computació GRID és una tecnologia innovadora que permet utilitzar de forma
coordinada tot tipus de recursos (entre ells còmput, emmagatzematge i
aplicacions específiques) que no estan subjectes a un control centralitzat.
És una nova
forma de computació distribuïda, en la qual els recursos poden ser heterogenis
i es troben connectats mitjançant xarxes d'àrea extensa (Internet).
El terme
GRID es refereix a una infraestructura que permet la integració i l'ús
col·lectiu d'ordinadors d'alt rendiment, xarxes i bases de dades que són
propietat i estan administrats per diferents institucions
El propòsit
del GRID és facilitar la integració de recursos computacionals.
Història
Amb el pas
del temps, el desenvolupament del maquinari va portar a la millora i
abaratiment donant pas a tecnologies que abans era impensable emprar, a causa
de costos o el baix rendiment que oferien, com l'eren els clusters.
Els
clusters van sorgir com una nova alternativa molt recomanable en el camp de la
computació, tant paral·lela com distribuïda.
El seu
principal avantatge és la millor relació de cost a rendiment, no obstant això
la gran demanda tant de computació com d'espai i gestió d'emmagatzematge
requerits per un gran nombre d'aplicacions que gestionen grans quantitats de
dades i han de fer-ho de forma eficient i senzilla, exigeix l'ús de noves
tecnologies, com és el cas de la computació GRID.
Què
és el GRID?
El GRID és el
sistema de computació distribuït que permet compartir recursos no centrats
geogràficament per resoldre problemes de gran escala. Els recursos compartits
poden ser ordinadors (PC, estacions de treball, PDA, portàtils, mòbils, etc),
programari, dades i informació, instruments especials (ràdio, telescopis, etc.)
o persones. La potència que ofereixen multitud de computadors connectats en
xarxa usant GRID és pràcticament il·limitada, a més de que ofereix una perfecta
integració de sistemes i dispositius heterogenis, per la qual cosa les
connexions entre diferents màquines no generaran cap problema. Es tracta d'una
solució altament potent i flexible, ja que evitaran problemes de falta de
recursos i mai queda obsoleta, a causa
de la possibilitat de modificar el nombre i característiques dels seus
components. El seu objectiu és el de compartir una sèrie de recursos a la xarxa
de manera uniforme, segura, transparent, eficient i fiable, oferint un únic
punt d'accés a un conjunt de recursos distribuïts geogràficament en diferents
dominis d'administració. Això ens pot portar que la computació Grid permet la
creació d'empreses virtuals.
- El GRID suposa un avanç respecte a la
World Wide Web.
- El World Wide Web proporciona un accés
transparent a informació que està emmagatzemada en milions d'ordinadors
repartits per tot el món.
- El GRID és una infraestructura nova que
proporciona accés transparent a potència de càlcul i capacitat d'emmagatzematge
distribuïda per una organització o per tot el món.
Els requisits que ha de complir
qualsevol GRID són:
- Les dades han de compartir-se entre
milers d'usuaris amb interessos diferents.
- S'ha d'assegurar que les dades siguin
accessibles en qualsevol lloc i en qualsevol moment.
- Ha d'harmonitzar les diferents
polítiques de gestió de molts centres diferents.
- Ha de proporcionar seguretat i els
beneficis que s'obtenen: Proporciona un mecanisme de col·laboració transparent
entre grups dispersos, tant científics com a comercials.
- La tecnologia derivada del GRID, obre un
enorme ventall de possibilitats per al desenvolupament d'aplicacions en molts
sectors.
Inconvenients
- Recursos
heterogenis: la computació GRID ha de ser capaç de poder manejar qualsevol
tipus de recurs que manegi el sistema, si no resultarà totalment inútil.
- Descobriment,
selecció, reserva, assignació, gestió i monitoratge de recursos són processos
que han de controlar-se externament i que influeixen en el funcionament del
GRID.
- Necessitat
de desenvolupament d'aplicacions per manejar el GRID, així com desenvolupament
de models eficients d'ús.
- Comunicació lenta i no uniforme.
- Organitzatius:
dominis d'administració, model d'explotació i costos, política de seguretat...
- Econòmics: preu dels recursos, ofereix/demanda
Sergi Villanueva i Adrián Sadornil
