LHC (Large hadron collider)

LHC (Large hadron collider)

Il più grande acceleratore di particelle del mondo inaugurato il 10 settembre 2008 al CERN, il laboratorio europeo per la fisica delle particelle. Nel suo anello di 27 Km, situato vicino a Ginevra, a circa 100 m sotto terra, parte in Francia e parte in Svizzera, una fila di 1200 magneti superconduttori, raffreddati a meno di 2 gradi dallo zero assoluto, ovvero a circa −271 °C, incurva i protoni di due fasci separati che corrono in senso opposto e sono accelerati da cavità risonanti. Le collisioni protone-protone (p-p) avvengono all’energia del centro di massa di 14 TeV=14^.10¹² eV (per confronto, il TeVatrone, che ha operato vicino a Chicago, Illinois, Stati Uniti, dal 1988 fino ai primi anni del LHC, è un acceleratore protone antiprotone con un’energia massima di 2 TeV). I rivelatori principali al LHC sono collocati in 4 grandi sale sotterranee: ATLAS e CMS sono progettati per una esplorazione generale della fisica p-p alle energie del TeV, mentre LHCb è un rivelatore più piccolo dedicato allo studio degli adroni contenenti un quark bottom e, infine, ALICE è ottimizzato per gli esperimenti di collisioni ione-ione alle quali sarà dedicata una certa frazione del tempo di funzionamento della macchina. I più importanti obiettivi del LHC sono il completamento della verifica del Modello Standard della fisica delle particelle con il chiarimento del meccanismo di rottura della simmetria elettrodebole e la scoperta del bosone di Higgs, la ricerca di nuova fisica alle energie del TeV, che ci si attende sulla base di argomenti concettuali e, possibilmente, l’identificazione della particella (o delle particelle) responsabili della materia oscura nell’Universo. Inoltre LHCb esplorerà la dinamica del sapore e della violazione di CP nei decadimenti degli adroni contenenti un quark b e ALICE studierà il comportamento della materia adronica ad alta temperatura e densità cercando di mettere in evidenza la transizione di fase di deconfinamento che fa passare dalla materia adronica al plasma di quark e gluoni.

→ Interazioni fondamentali