Lhc, ricreata la temperatura del Big Bang
Ricreate all'interno del Large Hadron Collider del Cern di Ginevra le temperature del Big Bang
Temperature di migliaia di miliardi di gradi come quelle esistite qualche milionesimo di secondo dopo il Big Bang sono state ricreate nell'acceleratore di particelle più grande e potente del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra. E' un nuovo traguardo per il gigante degli acceleratori, ora pronto ad esplorare una nuova frontiera della fisica. Le temperature raggiunte, inimmaginabili sulla Terra, non esistono nemmeno nel cuore incandescente delle stelle e le aspettative dei fisici sono altissime: "potremo studiare il comportamento dell'universo nei suoi primi istanti di vita", ha detto il coordinatore delle misure relative alle collisioni fra ioni pesanti, Federico Antinori, della sezione di Padova dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e che fa parte della squadra dell'esperimento Alice, coordinato da Paolo Giubellino.
I rivelatori di Alice sono stati i primi ad osservare le collisioni, avvenute all'energia di 1.380 miliardi di elettronvolt (1,38 TeV) per fascio. Alice è stato progettato per osservare fenomeni di questo tipo ma, come previsto, le collisioni sono state viste anche dagli esperimenti Cms e Atlas, coordinati dagli italiani Guido Tonelli e Fabiola Gianotti.
"In nottata contiamo di ottenere i primi fasci stabili", ha detto Antinori. Ogni fascio contiene un certo numero di "pacchetti" di ioni pesanti (ossia di nuclei di piombo spogliati degli elettroni) ed ogni pacchetto comprende 70 milioni di nuclei di piombo. In questa prima fase nell'acceleratore corrono fasci molto piccoli (ossia "poco luminosi"), ognuno composto da due pacchetti. "Nei prossimi giorni - ha detto ancora Antinori - contiamo di aumentare la luminosità e continueremo a prendere dati fino all'inizio di dicembre", quando i pacchetti per fascio potranno essere saliti a un centinaio. "Partiremo da misure molto semplici, per capire quante particelle sono state prodotte e come sono distribuite".
Sarà il primo sguardo su uno stato della materia mai osservato prima. Alle temperature estreme riprodotte nell'Lhc, infatti, la materia passa da una fase all'altra, come succede quando l'acqua si trasforma in vapore. Questo significa che i nuclei si sciolgono letteralmente: i quark e i gluoni, che in condizioni normali sono saldamente ancorati fra loro, si ritrovano liberi e la materia diventa un plasma, una sorta di "zuppa primordiale" di quark e gluoni. "Le prime misure ci aiuteranno a capire come si comporta questo sistema", per esempio se somiglia a un gas. "Sono misure eccitantissime - ha concluso - perché si tratta veramente di mettere le mani su un nuovo stato della materia".
Il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra è il più grande e potente acceleratore di particelle del mondo. I primi fasci di protoni hanno cominciato a scorrere nel suo anello di 27 chilometri il 10 settembre 2008 e il 30 marzo scorso sono state ottenute le prime collisioni tra protoni a energie record. Oggi è stata la volta di un nuovo passo in avanti, con le prime collisioni tra ioni di piombo.
La macchina è stata progettata per funzionare all'energia di 14.000 miliardi di elettronvolt (14 TeV) e alla temperatura di 272 gradi sotto lo zero. Le collisioni ottenute in queste condizioni estreme sono il laboratorio ideale per generare particelle sconosciute, come l'inafferrabile "particella di Dio", il bosone di Higgs che spiega l'esistenza della massa. A guidare e ad allineare i fasci di particelle che corrono nella macchina ad una velocità vicina a quella della luce sono 1.600 magneti superconduttori. Si calcola che le collisioni prodotte potranno generare un flusso di informazioni confrontabile a quello del traffico telefonico mondiale.
A rilevare i fenomeni della "nuova fisica" dell'Lhc sono i quattro grandi esperimenti dell'acceleratore: Atlas e Cms (che danno entrambi la caccia al bosone di Higgs), Alice (che studia lo stato della materia nei primi istanti dell'universo, una frazione di secondi dopo il Big Bang) e Lhcb (che studia studierà le differenze tra materia e antimateria). In tutti gli esperimenti dell'Lhc c'é una forte partecipazione italiana, che avviene attraverso l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) . Sono italiani anche i coordinatori dei quattro esperimenti: Fabiola Gianotti per Atlas, Guido Tonelli per Cms, Paolo Giubellino per Alice e Pierluigi Campana per Lhcb.
I rivelatori di Alice sono stati i primi ad osservare le collisioni, avvenute all'energia di 1.380 miliardi di elettronvolt (1,38 TeV) per fascio. Alice è stato progettato per osservare fenomeni di questo tipo ma, come previsto, le collisioni sono state viste anche dagli esperimenti Cms e Atlas, coordinati dagli italiani Guido Tonelli e Fabiola Gianotti.
"In nottata contiamo di ottenere i primi fasci stabili", ha detto Antinori. Ogni fascio contiene un certo numero di "pacchetti" di ioni pesanti (ossia di nuclei di piombo spogliati degli elettroni) ed ogni pacchetto comprende 70 milioni di nuclei di piombo. In questa prima fase nell'acceleratore corrono fasci molto piccoli (ossia "poco luminosi"), ognuno composto da due pacchetti. "Nei prossimi giorni - ha detto ancora Antinori - contiamo di aumentare la luminosità e continueremo a prendere dati fino all'inizio di dicembre", quando i pacchetti per fascio potranno essere saliti a un centinaio. "Partiremo da misure molto semplici, per capire quante particelle sono state prodotte e come sono distribuite".
Sarà il primo sguardo su uno stato della materia mai osservato prima. Alle temperature estreme riprodotte nell'Lhc, infatti, la materia passa da una fase all'altra, come succede quando l'acqua si trasforma in vapore. Questo significa che i nuclei si sciolgono letteralmente: i quark e i gluoni, che in condizioni normali sono saldamente ancorati fra loro, si ritrovano liberi e la materia diventa un plasma, una sorta di "zuppa primordiale" di quark e gluoni. "Le prime misure ci aiuteranno a capire come si comporta questo sistema", per esempio se somiglia a un gas. "Sono misure eccitantissime - ha concluso - perché si tratta veramente di mettere le mani su un nuovo stato della materia".
Il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra è il più grande e potente acceleratore di particelle del mondo. I primi fasci di protoni hanno cominciato a scorrere nel suo anello di 27 chilometri il 10 settembre 2008 e il 30 marzo scorso sono state ottenute le prime collisioni tra protoni a energie record. Oggi è stata la volta di un nuovo passo in avanti, con le prime collisioni tra ioni di piombo.
La macchina è stata progettata per funzionare all'energia di 14.000 miliardi di elettronvolt (14 TeV) e alla temperatura di 272 gradi sotto lo zero. Le collisioni ottenute in queste condizioni estreme sono il laboratorio ideale per generare particelle sconosciute, come l'inafferrabile "particella di Dio", il bosone di Higgs che spiega l'esistenza della massa. A guidare e ad allineare i fasci di particelle che corrono nella macchina ad una velocità vicina a quella della luce sono 1.600 magneti superconduttori. Si calcola che le collisioni prodotte potranno generare un flusso di informazioni confrontabile a quello del traffico telefonico mondiale.
A rilevare i fenomeni della "nuova fisica" dell'Lhc sono i quattro grandi esperimenti dell'acceleratore: Atlas e Cms (che danno entrambi la caccia al bosone di Higgs), Alice (che studia lo stato della materia nei primi istanti dell'universo, una frazione di secondi dopo il Big Bang) e Lhcb (che studia studierà le differenze tra materia e antimateria). In tutti gli esperimenti dell'Lhc c'é una forte partecipazione italiana, che avviene attraverso l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) . Sono italiani anche i coordinatori dei quattro esperimenti: Fabiola Gianotti per Atlas, Guido Tonelli per Cms, Paolo Giubellino per Alice e Pierluigi Campana per Lhcb.
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