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domingo, 23 de abril de 2023

MITOLOGÍA GRIEGA: Atlas, el titán que soportaba el peso del mundo sobre sus hombros

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., Atlas el más poderoso de los titanes de la mitología griega; que el también poderoso dios Zeus, dios supremo del Olimpo, lo condenó a sujetar el peso del mundo durante la eternidad sobre sus espaldas, por rebelarse contra el poder de los dioses del Olimpo......"Pero ¿dónde se encontraba Atlas? Cuenta el poeta Hesíodo, que Atlas se hallaba en el país de las Hespérides, en el extremo del mundo conocido, mientras que para el filósofo Platón, Atlas fue el primer rey de la mítica Atlántida. De hecho, asociamos el nombre del titán con el de la gran cordillera que recorre el norte de África y con el océano Atlántico. Asimismo Atlas, gracias a la increíble gesta que se veía obligado a realizar, está considerado el epítome de la fuerza física, además de simbolizar el tesón, la firmeza y el compromiso...".... "Pero ¿qué sabemos de sus orígenes? La mayoría de escritores clásicos refiere que Atlas era hijo del titán Japeto y de la oceánide Clímene, aunque algunos apuntan a que su madre podría haber sido la ninfa Asia. El escritor romano Higino es el único que menciona a Atlas, en su obra Fábulas, como hijo de Éter y de Gea, y lo sitúa en la lucha de los gigantes contra los olímpicos (la gigantomaquia), un acontecimiento que cronológicamente es posterior a la guerra de los titanes. Atlas tenía varios hermanos, titanes como él, entre los que se encuentran Epimeteo, Menecio y Prometeo..."  ....... siga leyendo...................


Tal vez uno de los personajes más fascinantes de la mitología de la antigua Grecia sea Atlas, el titán al que Zeus, el dios supremo del Olimpo, castigó de un modo terrible por rebelarse contra los dioses y contra el orden establecido: sujetar el peso del mundo durante toda la eternidad sobre sus espaldas.

La caída de los titanes. Cornelis Cornelisz van Haarlem, 1588. Galería Nacional de Dinamarca, Copenhague.

PD


Estatua de Atlas en el palacio Linderhof.
https://es.wikipedia.org/wiki/Atlas_(mitolog%C3%ADa)


J. M. Sadurní
J. M. Sadurní

Especialista en actualidad histórica

Actualizado a 


Según la mitología griega, tras la aplastante victoria de Zeus y los dioses olímpicos sobre los titanes, los poderosos seres que se habían rebelado contra su dominio, estos fueron enviados al inframundo. Pero hubo algunas excepciones, como Atlas y su hermano Prometeo. Este último fue condenado por los dioses por entregar el fuego a los hombres y Atlas también fue sometido a un terrible castigo: soportar el peso del firmamento sobre sus hombros durante toda la eternidad. Aunque a pesar de las limitaciones que le imponía tan ímproba tarea, Atlas también jugó un papel muy destacado en las historias que tuvieron como protagonistas a dos grandes héroes: Heracles y Perseo. 

Pero ¿dónde se encontraba Atlas? Cuenta el poeta Hesíodo, que Atlas se hallaba en el país de las Hespérides, en el extremo del mundo conocido, mientras que para el filósofo Platón, Atlas fue el primer rey de la mítica Atlántida. De hecho, asociamos el nombre del titán con el de la gran cordillera que recorre el norte de África y con el océano Atlántico. Asimismo Atlas, gracias a la increíble gesta que se veía obligado a realizar, está considerado el epítome de la fuerza física, además de simbolizar el tesón, la firmeza y el compromiso.


Recreación de la mítica Atlántida de Platón.

Віщун (CC BY-SA 4.0)

LA FAMILIA DE ATLAS

Pero ¿qué sabemos de sus orígenes? La mayoría de escritores clásicos refiere que Atlas era hijo del titán Japeto y de la oceánide Clímene, aunque algunos apuntan a que su madre podría haber sido la ninfa Asia. El escritor romano Higino es el único que menciona a Atlas, en su obra Fábulas, como hijo de Éter y de Gea, y lo sitúa en la lucha de los gigantes contra los olímpicos (la gigantomaquia), un acontecimiento que cronológicamente es posterior a la guerra de los titanes. Atlas tenía varios hermanos, titanes como él, entre los que se encuentran Epimeteo, Menecio y Prometeo.

El escritor romano Higino sitúa a Atlas en la lucha de los gigantes contra los olímpicos.


Techo de la Sala de los Gigantes en el Palacio Te, Mantua. obra de Julio Romano.

(CC BY-SA 4.0)

Como titán, Atlas era un ser gigantesco, dueño de un cuerpo poderoso, pero también estaba dotado de una enorme sabiduría. Algunos mitos cuentan que se casó con Pléyone, una oceánide hija de Océano y Tetis, y que con ella engendró a las Pléyades. Según otras versiones, Atlas también era el padre de las famosas Hespérides, conocidas como las "ninfas del ocaso", guardianas de las preciadas manzanas de oro que el héroe Heracles tuvo que robar en uno de sus doce trabajos. Entre tantas hijas, el único hijo varón de Atlas fue Hias o Hiante, encarnado en la constelación de Acuario. 

para saber más

Maqueta del caballo de Troya utilizada para rodar la película Troya.

TRAS LAS HUELLAS DEL MÍTICO CABALLO DE TROYA

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EL PESO DEL UNIVERSO

La principal fuente que ha llegado hasta nosotros sobre la guerra que tuvo lugar entre los titanes y los dioses es la Teogonía de Hesíodo, donde se cuenta que los titanes, liderados por Atlas, fueron derrotados y arrojados al Hades por Zeus. Pero el dios supremo tenía reservado para Atlas un castigo muy especial. El titán fue conducido hasta el borde mismo de la Tierra y condenado a cargar con la bóveda celeste por toda la eternidad. Aunque no todos los autores están de acuerdo con esto. Por ejemplo, según Homero, "Atlante vigila las largas columnas, sustento del cielo". El gran poeta épico también cuenta que Atlas sufrió un castigo añadido cuando el hijo de Helios y Clímene, Faetón, se precipitó sobre la Tierra mientras conducía el carro solar, con lo que Atlas tuvo que soportar en sus propias carnes el abrasador fuego del Sol que se acercaba cada vez más a la superficie terrestre.

La principal fuente que ha llegado hasta nosotros sobre la guerra que tuvo lugar entre los titanes y los dioses es la Teogonía de Hesíodo. 


Jardín de las Hespérides, obra de Edward Coley Burne-Jones, 1869-1873. Hamburger Kunsthalle, Hamburgo.

Bridgeman Images / Gtres

El terrible castigo decretado por Zeus sobre Atlas obligaba al titán a permanecer inmóvil mientras sostenía el peso del mundo, aunque eso no fue óbice para que algunos héroes recalaran en sus dominios en el transcurso de sus aventuras, tal como cuentan diversos autores. Según el poeta romano Ovidio, tras vencer a la terrible gorgona Medusa, Perseo llegó al reino de Atlas, situado en el extremo más occidental de la Tierra "donde el Sol para a los caballos cansados", y le pidió refugio esgrimiendo que era hijo de Zeus.

En aquella región, cerca de Mauritania, crecía una frondosa arboleda, en cuyas ramas colgaban unas hermosas manzanas de oro. Aquellas valiosas frutas, que estimulaban la pasión tanto de hombres como de dioses, estaban constantemente vigiladas por las hijas de Atlas, las Hespérides. Tras escuchar a Perseo, Atlas recordó la profecía que le advertía de que sería un hijo de Zeus quien robaría aquellos frutos: "Llegará el momento, Atlas, y el oro será robado del árbol, y la mejor parte irá al hijo de Zeus". 

para saber más

Heracles lucha contra Cerbero. Óleo por Pedro Pablo Rubens. 1636. Museo del Prado, Madrid.

CERBERO, EL PERRO MONSTRUOSO QUE VIGILABA EL INFRAMUNDO

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ENGAÑADO POR PERSEO

Fue entonces cuando el titán hizo rodear el huerto con un muro y que un dragón de siete cabezas, llamado Ladón, custodiara las preciadas frutas. Acto seguido, para prevenir males mayores, negó la hospitalidad a Perseo. Este, sabiéndose inferior en tamaño y fuerza, extrajo entonces la cabeza de Medusa del zurrón que llevaba consigo y se la mostró al titán, que nada más verla se convirtió en piedra. Su cabello y su barba se transformaron en bosques y sus hombros y sus brazos en lo que sería la cordillera del Atlas. La cabeza del titán se convirtió en el pico más alto de la cordillera, y "el cielo descansaba sobre él con el abismo de sus constelaciones". Pero Atlas se equivocó de hijo de Zeus. Y es que la profecía no se refería a Perseo, sino a Heracles, otro de los vástagos del dios supremo.

El titán hizo rodear el huerto con un muro y que un dragón de siete cabezas, llamado Ladón, custodiara las preciadas frutas.

Hércules roba las manzanas de las Hespérides, cuadro pintado por Lucas Cranach el Viejo. Museo Herzog Anton Ulrich. Braunschweig.

PD

De hecho, el mito más famoso referido a Atlas es el que tiene que ver con el papel que desempeñó en uno de los doce trabajos de Heracles, una de las misiones que, tras el asesinato de su esposa e hijos en un rapto de locura, el héroe debía cumplir como penitencia para el rey Euristeo de la Argólida. Para llevar a cabo su undécimo trabajo, Heracles debía partir hacia Mauritania en busca de las famosas manzanas de oro, que eran sagradas para la diosa Hera. Pero incluso para un semidiós tan fuerte como Heracles era muy difícil lograr sustraer las frutas, puesto que estaban custodiadas por el terrible Ladón. Heracles pidió entonces ayuda al propio Atlas para poder llevar a cabo con éxito aquella misión. 

para saber más

The Minotaur, cuadro pintado pr el artista inglés George Frederic Watts en el año 1885 (Tate Britain).

LA LEYENDA DEL MINOTAURO, EL TERRORÍFICO MONSTRUO MITAD HOMBRE Y MITAD TORO

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EL ASTUTO HERACLES

Atlas, viendo por fin una oportunidad de liberarse de su pesada carga, aceptó ayudarle siempre y cuando el héroe se comprometiera a sostener la bóveda celeste mientras él recogía las manzanas. Heracles aceptó y Atlas pasó sobre los hombros del héroe el terrible peso, que este apenas podía soportar. Al límite de sus fuerzas, Heracles vio con desesperación como el titán, tras recoger las manzanas, no tenía ninguna intención volver a ocupar aquel malhadado lugar. Es más, Atlas le dijo que sería él mismo quien llevaría las frutas a Euristeo.

Atlas propuso a Heracles que sostuviese la bóveda celeste mientras él recogía las manzanas.


Hércules y Atlas. cuadro pintado por Lucas Cranach el Viejo. Museo Herzog Anton Ulrich, Braunschweig.

PD

Así pues, mientras Heracles sostenía la bóveda celeste, pensaba en el modo de salir airoso de aquella situación. Entonces le dijo a Atlas que de buena gana aceptaría sus condiciones siempre y cuando le concediese el tiempo necesario para rehacer su capa a modo de almohada y de este modo poder soportar mejor el peso del universo sin lastimarse. Atlas, ingenuamente, sin sospechar en la trampa de Heracles, se avino a sus deseos y dejó las manzanas en el suelo para sustituir de nuevo a Heracles mientras este se acomodaba la capa. Cuando el héroe vio que el titán volvía a ocupar su lugar de nuevo, cogió las manzanas y salió corriendo.

para saber más

Jason y los Argonautas en el Argo, serigrafía realizada por la Escuela Americana en el año 1918.

JASÓN Y LOS ARGONAUTAS: EN BUSCA DEL VELLOCINO DE ORO

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REY DE LA ATLÁNTIDA

Pero, como hemos visto, también hay algunas leyendas que hacen de Atlas un rey en lugar de un titán. Por ejemplo, Platón, en su Critias, menciona a Atlas como el primer rey de la mítica Atlántida. Según el filósofo, el padre de este soberano era el dios Poseidón, y de su nombre se derivaría el de la legendaria isla, Atlántida, y también el del océano circundante, Atlántico. Por su parte, el historiador Diodoro Sículo, en su Biblioteca Histórica, narra que Atlas era rey de la tierra de Mauri, la actual Mauritania, además de ser un reputado matemático y astrólogo. El propio Diodoro y también Paléfato relacionan también a Atlas con las terribles gorgonas, unos seres terroríficos que, como Medusa, tenían serpientes en lugar de cabellos. 

El historiador Diodoro Sículo, en su Biblioteca Histórica, narra que Atlas era rey de la tierra de Mauri, la actual Mauritania.


Medusa, cuadro pintado por Caravaggio, Galeria de los Uffizi, Florencia.

PD


Según todos estos autores, aquellos seres vivían en unas islas del mar de Etiopía, cuya isla principal se llamaba Cerna (estudios recientes sugieren la posibilidad de que estas islas puedan corresponderse con las del actual archipiélago de Cabo Verde). Y siguiendo con las serpientes, según el romano Ovidio, después de que Perseo convirtiera a Atlas en una montaña, el héroe se alejó del lugar sobrevolando Etiopía y de la sangre de la cabeza de Medusa que goteaba de su zurrón nacieron las actuales serpientes que pueblan la zona. 

para saber más

John William Waterhouse A Mermaid

SIRENAS GRIEGAS, LOS PÁJAROS DE LA MUERTE

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EL TITÁN CARTÓGRAFO

El mito de Atlas, el titán que sostiene eternamente el firmamento sobre sus espaldas, no se encuentra solo en la literatura. También está presente en muchos otros ámbitos artísticos, como por ejemplo en la arquitectura. En esta disciplina, algunas columnas y pilastras usadas para sostener edificios o techos, que reciben el nombre de "atlantes" o "telamones", adoptan la forma de un hombre dotado de una fuerza descomunal. Pero no solo la arquitectura ha rendido homenaje a la figura de Atlas. También la escultura ha representado al forzudo titán.

Por ejemplo, en la Antigüedad clásica se esculpieron grandes estatuas de Atlas, como las que adornaron el templo de Zeus en Agrigento, en la isla de Sicilia. Aunque tal vez la escultura más impactante del titán que ha llegado hasta nosotros sea el famosísimo Atlas Farnesio, una copia romana de un original helenístico que actualmente se exhibe en el Museo Arqueológico Nacional de Nápoles y en la que Atlas aparece arrodillado, con el orbe sobre sus hombros, sujetándolo con un gran esfuerzo. 

Tal vez la escultura más impactante del titán que ha llegado hasta nosotros sea el famosísimo Atlas Farnesio.



Atlas Farnesio, estatua romana de mármol. Museo Arqueológico Nacional, Nápoles.

Lalupa (CC BY SA 4 0)

Siglos después, también los artistas del Renacimiento pondrían su mirada en la colosal figura de Atlas. Así, tenemos el grabado del artista italiano Francesco di Giorgio, donde se muestra a Atlas como rey de Mauritania, en su faceta de astrólogo. En esos años, a Atlas se lo relacionó asimismo con una pujante disciplina científica: la cartografía. Uno de los primeros editores que asoció al titán con los mapas fue el impresor francés Antonio Lafreri, quien usó su imagen para ilustrar la portada de la obra Tavole moderne di geografia de la maggior parte del mondo di diversi autori, del año 1572. Asimismo, cuando el emperador Carlos V abdicó en favor de su hijo Felipe II, el acontecimiento se conmemoró con la acuñación de unas monedas en las que se representa la historia de Atlas. En ellas se muestra al emperador como el titán, colocando el peso del poder sobre los hombros de su joven hijo Felipe, que se encarna en la figura del héroe Heracles. 

para saber más

DA06225D

EL VIAJE DE LAS ALMAS AL MÁS ALLÁ. EL INFIERNO DE LOS GRIEGOS

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LA RESIGNACIÓN DE ATLAS

En la actualidad, el mito de Atlas sigue vigente. La psicología, por ejemplo, se refiere al "síndrome de Atlas" para definir el comportamiento de todas aquellas personas que son incapaces de delegar, es decir, que cargan con todo el peso de la responsabilidad del trabajo sobre ellos, al igual que hizo el titán con la bóveda celeste. Pero ¿por qué Atlas nunca se rebeló? ¿Por qué se avino siempre a cargar con el peso del universo sobre sus hombros sin protestar? De hecho, solo una vez intentó sustraerse a su funesto destino (aunque de un modo efímero) cuando logró engañar al héroe Heracles diciéndole que sujetara su pesada carga por un momento. 

¿Por qué Atlas nunca se rebeló? ¿Por qué se avino siempre a cargar con el peso del universo sobre sus hombros sin protestar?

Esta actitud sumisa ha sido tratada en la moderna literatura, que se ha hecho eco de ella de algún modo, como en la novela distópica La rebelión de Atlas, de la autora Ayn Rand, publicada en 1957. En ella, uno de los personajes le pregunta a otro: "Si vieses a Atlas en la mitología, el gigante que sostiene al mundo sobre sus hombros, si vieses que está de pie, con la sangre latiendo en su pecho, con sus rodillas doblándose, con sus brazos temblando, pero todavía intentando mantener al mundo en lo alto con sus últimas fuerzas, y cuanto mayor sea su esfuerzo, mayor es el peso del mundo que carga sobre sus hombros, ¿qué le dirías que hiciese?", a lo que el interpelado contesta "que se rebele". Algo que el titán, al parecer, nunca se planteó hacer.


NATIONAL GEOGRAPHIC
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

domingo, 15 de julio de 2012

Science: The Large Hadron Collider .- ALICE, ATLAS,CMS

Hi My Friends: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., The Large Hadron Collider (LHC) is a gigantic scientific instrument near Geneva, where it spans the border between Switzerland and France about 100m underground. It is a particle accelerator used by physicists to study the smallest known particles – the fundamental building blocks of all things. It will revolutionise our understanding, from the minuscule world deep within atoms to the vastness of the Universe.
 CERN-EX-0607007 11
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Every second the Earth is bombarded by billions of cosmic rays and occasionally one of these cosmic particles will collide with the Earth's atmosphere generating a shower of particles known as an 'air shower'. This is similiar to the collisions and subsequent particle showers observed in accelerators such as the LHC. Here the CMS detector is closed so that systems can be tested using muon cosmic rays in the 'Cosmic Challenge'.

Photograph: Claudia Marcelloni
Date: 18 Jul 2006
Keywords: CMS; barrel; yoke; magnet; LHC
Access: DIGITAL
Related links:
CERN Press Release 08/06 : 26 July 2006 (eng)
CERN Press Release 08/06 : 26 juillet 2006 (fre)

Available tirages: 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11

CMS

Compact Muon Solenoid

The CMS experiment uses a general-purpose detector to investigate a wide range of physics, including the search for the Higgs boson, extra dimensions, and particles that could make up dark matter. Although it has the same scientific goals as the ATLAS experiment, it uses different technical solutions and design of its detector magnet system to achieve these.
The CMS detector is built around a huge solenoid magnet. This takes the form of a cylindrical coil of superconducting cable that generates a magnetic field of 4 teslas, about 100 000 times that of the Earth. The magnetic field is confined by a steel 'yoke' that forms the bulk of the detector's weight of 12 500 tonnes. An unusual feature of the CMS detector is that instead of being built in-situ underground, like the other giant detectors of the LHC experiments, it was constructed on the surface, before being lowered underground in 15 sections and reassembled.
More than 2000 scientists collaborate in CMS, coming from 155 institutes in 37 countries (October 2006).
CMS setup

CMS detector

  • Size: 21 m long, 15 m wide and 15 m high.
  • Weight: 12 500 tonnes
  • Design: barrel plus end caps
  • Location: Cessy, France. See CMS in Google Earth.
 GIF;ICON, JPG
Access to the pictures
 The ALICE L3 Magnet
Photograph: Saba, A
Date: 01 Apr 2005
Keywords: ALICE; Magnet ALICE L3

Note: ALICE Collection.


ALICE

A Large Ion Collider Experiment

For the ALICE experiment, the LHC will collide lead ions to recreate the conditions just after the Big Bang under laboratory conditions. The data obtained will allow physicists to study a state of matter known as quark‑gluon plasma, which is believed to have existed soon after the Big Bang.
All ordinary matter in today’s Universe is made up of atoms. Each atom contains a nucleus composed of protons and neutrons, surrounded by a cloud of electrons. Protons and neutrons are in turn made of quarks which are bound together by other particles called gluons. This incredibly strong bond means that isolated quarks have never been found.
Collisions in the LHC will generate temperatures more than 100,000 times hotter than the heart of the Sun. Physicists hope that under these conditions, the protons and neutrons will "melt", freeing the quarks from their bonds with the gluons. This should create a state of matter called quark-gluon plasma, which probably existed just after the Big Bang when the Universe was still extremely hot. The ALICE collaboration plans to study the quark-gluon plasma as it expands and cools, observing how it progressively gives rise to the particles that constitute the matter of our Universe today.
A collaboration of more than 1000 scientists from 105 physics institutes in 30 countries works on the ALICE experiment (November 2011).
ALICE setup

ALICE detector

  • Size: 26m long, 16m high, 16m wide
  • Weight: 10,000 tonnes
  • Design: central barrel plus single-arm-forward muon spectrometer
  • Location: St Genis-Pouilly, France. See ALICE in Google Earth.
 CERN logo



 CERN-EX-0608013 01
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Scientists are seen working on the inside of the ATLAS cryostat, which will be used to cool liquid argon to 90 K in the electromagnetic calorimeter. Thin lead plates immersed in the cooled liquid will produce electromagnetic showers of particles when an electron, positron or photon enter the detector. This causes the argon to glow, allowing the initial particle energy to be measured.
Photograph: Claudia Marcelloni
Date: 22 Aug 2006
Keywords: LHC; ATLAS; SCT; TRT; solenoid; Detector Installation; Magnets; Calorimeters
Access: DIGITAL
Related links:
ATLAS experiment

Available tirages: 01 02 03 04 05



ATLAS

ATLAS is one of two general-purpose detectors at the LHC. It will investigate a wide range of physics, including the search for the Higgs boson, extra dimensions, and particles that could make up dark matter. ATLAS will record sets of measurements on the particles created in collisions - their paths, energies, and their identities.
This is accomplished in ATLAS through six different detecting subsystems that identify particles and measure their momentum and energy.
Another vital element of ATLAS is the huge magnet system that bends the paths of charged particles for momentum measurement.
The interactions in the ATLAS detectors will create an enormous dataflow. To digest these data, ATLAS needs a very advanced trigger and data acquisition system, and a large computing system.
More than 2900 scientists from 172 institutes in 37 countries work on the ATLAS experiment (December 2009).
ATLAS setup

ATLAS detector

  • Size: 46 m long, 25 m high and 25 m wide. The ATLAS detector is the largest volume particle detector ever constructed.
  • Weight: 7000 tonnes
  • Design: barrel plus end caps
  • Location: Meyrin, Switzerland.


 CERN logo
 Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
ayabaca@gmail.com
ayabaca@hotmail.com
ayabaca@yahoo.com
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Science: The Large Hadron Collider

Hi My Friends: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., The Large Hadron Collider (LHC) is a gigantic scientific instrument near Geneva, where it spans the border between Switzerland and France about 100m underground. It is a particle accelerator used by physicists to study the smallest known particles – the fundamental building blocks of all things. It will revolutionise our understanding, from the minuscule world deep within atoms to the vastness of the Universe
CERN-AC-0510028 04
 CERN-AC-0510028 03
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 CERN-AC-0510028 02
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 In order for technicians to get around the 27-km tunnel that houses the LHC various methods of transportation must be employed.
Le personnel travaillant dans le tunnel du LCH, emploie différents moyens de locomotion pour se déplacer dans le tunnel de 27 km.

Photograph: Maximilien Brice
Date: 24 Oct 2005
Keywords: Large Hadron Collider; LHC; Tunnel; Transport
Access: DIGITAL
Related links:
CERN Bulletin 03/200604/2006
Energising the quest for 'big theory' - BBC News 3rd January 2006

Available tirages: 01 02 03 04

The Large Hadron Collider

Our understanding of the Universe is about to change...

The Large Hadron Collider (LHC) is a gigantic scientific instrument near Geneva, where it spans the border between Switzerland and France about 100m underground. It is a particle accelerator used by physicists to study the smallest known particles – the fundamental building blocks of all things. It will revolutionise our understanding, from the minuscule world deep within atoms to the vastness of the Universe.
Two beams of subatomic particles called "hadrons" – either protons or lead ions – travel in opposite directions inside the circular accelerator, gaining energy with every lap. Physicists use the LHC to recreate the conditions just after the Big Bang, by colliding the two beams head-on at very high energy. Teams of physicists from around the world then analyse the particles created in the collisions using special detectors in a number of experiments dedicated to the LHC.
There are many theories as to what will result from these collisions. For decades, the Standard Model of particle physics has served physicists well as a means of understanding the fundamental laws of Nature, but it does not tell the whole story. Only experimental data using the high energies reached by the LHC can push knowledge forward, challenging those who seek confirmation of established knowledge, and those who dare to dream beyond the paradigm.

Why the LHC

A few unanswered questions...

The LHC was built to help scientists to answer key unresolved questions in particle physics. The unprecedented energy it achieves may even reveal some unexpected results that no one has ever thought of!
For the past few decades, physicists have been able to describe with increasing detail the fundamental particles that make up the Universe and the interactions between them. This understanding is encapsulated in the Standard Model of particle physics, but it contains gaps and cannot tell us the whole story. To fill in the missing knowledge requires experimental data, and the next big step to achieving this is with LHC.

Newton's unfinished business...

What is mass?

What is the origin of mass? Why do tiny particles weigh the amount they do? Why do some particles have no mass at all? At present, there are no established answers to these questions. The most likely explanation may be found in the Higgs boson, a key undiscovered particle that is essential for the Standard Model to work. First hypothesised in 1964, it has yet to be observed.
The ATLAS and CMS experiments will be actively searching for signs of this elusive particle.

An invisible problem...

What is 96% of the universe made of?

Everything we see in the Universe, from an ant to a galaxy, is made up of ordinary particles. These are collectively referred to as matter, forming 4% of the Universe. Dark matter and dark energy are believed to make up the remaining proportion, but they are incredibly difficult to detect and study, other than through the gravitational forces they exert. Investigating the nature of dark matter and dark energy is one of the biggest challenges today in the fields of particle physics and cosmology.
The ATLAS and CMS experiments will look for supersymmetric particles to test a likely hypothesis for the make-up of dark matter.

Nature's favouritism...

Why is there no more antimatter?

We live in a world of matter – everything in the Universe, including ourselves, is made of matter. Antimatter is like a twin version of matter, but with opposite electric charge. At the birth of the Universe, equal amounts of matter and antimatter should have been produced in the Big Bang. But when matter and antimatter particles meet, they annihilate each other, transforming into energy. Somehow, a tiny fraction of matter must have survived to form the Universe we live in today, with hardly any antimatter left. Why does Nature appear to have this bias for matter over antimatter?
The LHCb experiment will be looking for differences between matter and antimatter to help answer this question. Previous experiments have already observed a tiny behavioural difference, but what has been seen so far is not nearly enough to account for the apparent matter–antimatter imbalance in the Universe.

Secrets of the Big Bang

What was matter like within the first second of the Universe’s life?

Matter, from which everything in the Universe is made, is believed to have originated from a dense and hot cocktail of fundamental particles. Today, the ordinary matter of the Universe is made of atoms, which contain a nucleus composed of protons and neutrons, which in turn are made of quarks bound together by other particles called gluons. The bond is very strong, but in the very early Universe conditions would have been too hot and energetic for the gluons to hold the quarks together. Instead, it seems likely that during the first microseconds after the Big Bang the Universe would have contained a very hot and dense mixture of quarks and gluons called quark–gluon plasma.
The ALICE experiment will use the LHC to recreate conditions similar to those just after the Big Bang, in particular to analyse the properties of the quark-gluon plasma.

Hidden worlds…

Do extra dimensions of space really exist?

Einstein showed that the three dimensions of space are related to time. Subsequent theories propose that further hidden dimensions of space may exist; for example, string theory implies that there are additional spatial dimensions yet to be observed. These may become detectable at very high energies, so data from all the detectors will be carefully analysed to look for signs of extra dimensions.

How the LHC works

The LHC, the world’s largest and most powerful particle accelerator, is the latest addition to CERN’s accelerator complex. It mainly consists of a 27-kilometre ring of superconducting magnets with a number of accelerating structures to boost the energy of the particles along the way.
Inside the accelerator, two beams of particles travel at close to the speed of light with very high energies before colliding with one another. The beams travel in opposite directions in separate beam pipes – two tubes kept at ultrahigh vacuum. They are guided around the accelerator ring by a strong magnetic field, achieved using superconducting electromagnets. These are built from coils of special electric cable that operates in a superconducting state, efficiently conducting electricity without resistance or loss of energy. This requires chilling the magnets to about ‑271°C – a temperature colder than outer space. For this reason, much of the accelerator is connected to a distribution system of liquid helium, which cools the magnets, as well as to other supply services.
Thousands of magnets of different varieties and sizes are used to direct the beams around the accelerator. These include 1232 dipole magnets of 15m length which are used to bend the beams, and 392 quadrupole magnets, each 5–7m long, to focus the beams. Just prior to collision, another type of magnet is used to "squeeze" the particles closer together to increase the chances of collisions. The particles are so tiny that the task of making them collide is akin to firing needles from two positions 10km apart with such precision that they meet halfway!
The CERN Control CentreAll the controls for the accelerator, its services and technical infrastructure are housed under one roof at the CERN Control Centre. From here, the beams inside the LHC are made to collide at four locations around the accelerator ring, corresponding to the positions of the particle detectors.

Heavy-ion physics at the LHC

In the LHC heavy-ion programme, beams of heavy nuclei ("ions") collide at energies up to 30 times higher than in previous laboratory experiments. In these heavy-ion collisions, matter is heated to more than 100,000 times the temperature at the centre of the Sun, reaching conditions that existed in the first microseconds after the Big Bang. The aim of the heavy-ion programme at the LHC is to produce this matter at the highest temperatures and densities ever studied in the laboratory, and to investigate its properties in detail. This is expected to lead to basic new insights into the nature of the strong interaction between fundamental particles.
The strong interaction is the fundamental force that binds Nature's elementary particles, called quarks, into bigger objects such as protons and neutrons, which are themselves the building blocks of the atomic elements. Much is known today about the mechanism with which the elementary force-carriers of the strong interaction, the gluons, bind quarks together into protons and neutrons. However, two aspects of the strong interaction remain particularly intriguing.
First, no quark has ever been observed in isolation: quarks and gluons seem to be confined permanently inside composite particles, such as protons and neutrons. Second, protons and neutrons contain three quarks, but the mass of these three quarks accounts for only one percent of the total mass of a proton or neutron. So while the Higgs mechanism could give rise to the masses of the individual quarks, it cannot account for most of the mass of ordinary matter.
The current theory of strong interactions, called quantum chromodynamics, predicts that at very high temperatures, quarks and gluons are deconfined and can exist freely in a new state of matter known as the quark-gluon plasma. Theory also predicts that at the same temperature, the mechanism that is responsible for giving composite particles most of their mass ceases to act.
In the LHC heavy-ion programme, three experiments – ALICE, ATLAS and CMS – aim to produce and study this extreme, high-temperature phase of matter and provide novel access to the question of how most of the mass of visible matter in the Universe was generated in the first microseconds after the Big Bang.


The LHC experiments

The six experiments at the LHC are all run by international collaborations, bringing together scientists from institutes all over the world. Each experiment is distinct, characterised by its unique particle detector.
The two large experiments, ATLAS and CMS, are based on general-purpose detectors to analyse the myriad of particles produced by the collisions in the accelerator. They are designed to investigate the largest range of physics possible. Having two independently designed detectors is vital for cross-confirmation of any new discoveries made.
Two medium-size experiments, ALICE and LHCb, have specialised detectors for analysing the LHC collisions in relation to specific phenomena.
Two further experiments, TOTEM and LHCf, are much smaller in size. They are designed to focus on "forward particles" (protons or heavy ions). These are particles that just brush past each other as the beams collide, rather than meeting head-on.
The ATLAS, CMS, ALICE and LHCb detectors are installed in four huge underground caverns located around the ring of the LHC. The detectors used by the TOTEM experiment are positioned near the CMS detector, whereas those used by LHCf are near the ATLAS detector.

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Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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