Nuove sfide per LHC
ATTUALITÀ PER LA CLASSE | Fisica
Dopo due anni di pausa tecnica, l’acceleratore di particelle più grande al mondo è stato riacceso. Ma che cosa è successo alla “macchina” in questo periodo di pausa e che cosa ci aspettiamo dai nuovi dati sperimentali? Un articolo per fare il punto della situazione, in attesa di nuove scoperte.
Dopo due anni di stop, LHC è stato riacceso. L’acceleratore di particelle del Cern, la più grande (e più costosa) macchina mai costruita dall’uomo, sta per ricominciare a fornire dati dai quali gli scienziati di tutto il mondo si aspettano grandi novità. Dopo aver provato l’esistenza del bosone di Higgs, potrebbe ora dare le prime conferme a teorie ancora prive di verifica sperimentale o invece (come sperano alcuni) produrre risultati inattesi, che costringano a rivedere le teorie stesse e addirittura a formularne di nuove.
Un’energia sempre più alta
LHC è una macchina estremamente interessante, non solo per la fisica che “produce”, ma anche per la fisica che utilizza per il proprio funzionamento. Il lavoro fatto in questi due anni in cui l’acceleratore è rimasto spento è stato molto importante. Ricordiamo che LHC è un anello sotterraneo lungo quasi 27 chilometri in cui fasci di protoni corrono in tondo, in direzioni opposte, facendo 11 245 giri al secondo: una velocità molto vicina a quella della luce. Quando i protoni raggiungono la massima energia, vengono fatti scontrare. Nel 2012 LHC ha raggiunto la massima potenza di 8 TeraelettronVolt (TeV), facendo scontrare due fasci contrapposti di protoni, ciascuno con energia di 4 Tev. Per sperare di osservare nuove particelle sconosciute, è necessario aumentare ancora l’energia delle collisioni. LHC è ora in grado di raggiungere 13 TeV di energia totale – 6,5 per ciascuno dei due fasci di protoni – con un aumento di oltre il 60 per cento della potenza. Per ottenere questo risultato bisogna per prima cosa aumentare l’energia fornita alle particelle, facendo passare i protoni più volte ancora negli apparecchi che, a ogni giro, danno loro una piccola spinta in più. Inoltre, bisogna fare in modo che le particelle continuino a viaggiare nella direzione giusta, circolando in tondo nell’anello senza mai “uscire di strada”.