Cern: ecco come sono andate le prove di Big Bang

Tags: bosone, Cern, ginevra, higgs, infn, lhc, roberto-petronzio
Un commento

Large Hadron Collider

In un’ora il primo fascio di protoni ha completato un “giro” di 27 chilometri nel circuito dell’Lhc a Givevra: a pieno regime le particelle arriveranno a 11mila giri al secondo. “Viviamo un momento di nuova fisica” ha detto Roberto Petronzio, direttore dell’Istituto nazionale di fisica nucleare “spesso ai fisici capita di leggere nei libri i racconti di momenti storici, ma questa volta ci siamo anche noi”. L’Lhc del Cern, l’Organizzazione europea per la ricerca nucleare, è progettato per durare almeno 20-25 anni: tra cinque anni è previsto un upgrade della macchina e degli esperimenti.

Oggi l’energia impiegata è stata un decimo di quella raggiungibile nell’anello del Cern, ma nei prossimi mesi il nuovo acceleratore verrà portato fino alla sua energia “nominale”, cioè a due fasci che viaggiano con una energia di 7 Teraelettronvolt, scontrandosi a una energia di 14 Teraelettronvolt. E similando, così, consizioni simili a quelle di pochi istanti dopo il Big Bang. Uno degli interrogativi più attesi riguarda il bosone di Higgs, soprannominato la “particella di Dio”: “Per l’anno prossimo potremmo avere già avere alcune risposte” sottolinea Petronzio.

L’Lhc funziona alla temperatura di 272 gradi sotto lo zero (vicinissimo allo zero assoluto) e a guidare i fasci di protoni nell’acceleratore sono 1.600 magneti superconduttori. Quando funzionerà a regime, ogni secondo saranno prodotte 800 milioni di collisioni fra protoni, ognuna delle quali permetterà di vedere nei rivelatori migliaia di particelle, con un flusso di informazioni confrontabile a quello del traffico telefonico mondiale. Sono quattro gli esperimenti che a breve partiranno nell’acceleratore: Atlas, Cms, Alice e Lhcb, che studieranno le particelle prodotte dalle collisioni. Nei primi tre è rilevante la partecipazione italiana, compresa fra 15% (Cms e Atlas) e 25% (Alice). Atlas e Cms daranno la caccia al bosone di Higgs. Lhcb studierà le differenze tra materia e antimateria, mentre Alice permetterà di studiare lo stato della materia nei primi istanti dell’universo, una frazione di secondi dopo il Big Bang.

Large Hadron Collider

luca.delloiacovo
Mercoledì 10 Settembre 2008

Commenti

Puoi lasciare un commento, oppure fare trackback dal tuo sito.

Il 10 Settembre 2008 alle 16:00 fausto_intilla ha scritto:

A mio avviso,se il bosone di Higgs non verrà identificato neppure nei prossimi esperimenti all’ATLAS (l’apparato all’interno dell’LHC del CERN),ciò non creerà alcun imbarazzo per i fisici che da diversi decenni ormai stanno cercando di rilevarlo.È vero che alcuni esperimenti compiuti nel corso dell’ultimo decennio, hanno cominciato a limitare notevolmente lo spazio parametrico per questa particella, ma finorà non è mai emerso nessun risultato significativo.A ben vedere,la teoria che descrive tale particella scalare con spin nullo (ovvero il bosone di Higgs),ad un livello assai profondo soffre di gravi problemi formali.Uno di questi (…forse il peggiore),è che le particelle scalari sono notoriamente sensibili alla nuova fisica che potrebbe subentrare a scale di energia molto alte (come quelle che verranno utilizzate nel progetto ATLAS,rimanendo nello specifico).Se le forze: forte,debole ed elettromagnetica sono unificate ad una certa scala-livello di energia,e il bosone di Higgs diventa parte di una struttura maggiore, diventa virtualmente impossibile mantenere “leggera” la particella scalare quando le particelle ad essa affini diventano “pesanti”.Nel modello standard non è possibile preservare la gerarchia delle scale in alcun modo naturale.Tutto comunque si verrebbe a risolvere con l’introduzione,a tal punto,del concetto di supersimmetria. Ogni bosone e ogni fermione in una coppia supersimmetrica danno lo stesso contributo alla massa efficace del bosone di Higgs,ma il loro contributo è di segno opposto.In ultima analisi quindi,gli effetti di tutte le particelle virtuali (dei fermioni e dei bosoni),si annullano facendo sì che la massa del bosone di Higgs non risenta dell’influenza della fisica a scale di energia più alte.Rimane comunque a questo punto un problema di fondo:Se le particelle ordinarie vengono divise in massa dalle loro partner supersimmetriche,viene a mancare il meccanismo con cui le une e le altre si annullano nel calcolo degli effetti delle particelle virtuali sulla massa di Higgs.Senza addentrarmi in ulteriori dettagli tecnici,tirando le somme,è possibile giungere all’idea che la scala di energia a cui i partner supersimmetrici della materia ordinaria dovrebbero esistere,non può essere molto più alta della scala della rottura di simmetria dell’interazione debole.Con i futuri esperimenti al CERN,sarà quindi possibile stabilire una volta per sempre, la fondatezza o meno del modello supersimmetrico,ipotizzato già agli inizi degli anni ‘70. WWW.OLOSCIENCE.COM)

Devi aver fatto log-in per inserire un commento.