LHC

LHC

– Sigla di Large hadron collider, il più grande acceleratore di particelle del mondo, inaugurato il 10 settembre 2008 al CERN (Conseil européen pour la recherche nucléaire), il laboratorio europeo per la fisica delle particelle di Ginevra. Nel suo anello di 27 km, situato da 50 a 175 m sotto terra, parte in Francia e parte in Svizzera, una fila di 1200 magneti superconduttori, raffreddati a meno di 2 K, ossia 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=14x10¹² eV (per confronto il Tevatron, che ha operato al Fermilab vicino a Chicago, Illinois, dal 1988 fino al 2011, è un acceleratore protone-antiprotone con un’energia massima di 2 TeV). I rivelatori principali di LHC sono collocati in quattro grandi sale sotterranee: ATLAS (A toroidal LHC apparatus) e CMS (Compact muon solenoid) sono progettati per un’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; infine, ALICE è ottimizzato per gli esperimenti di collisioni ione-ione alle quali è dedicata una certa frazione del tempo di funzionamento della macchina. I più importanti obiettivi di 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 , lo studio della fisica alle energie del TeV, che ci si attende sulla base di argomenti concettuali, e l’identificazione della particella (o delle particelle) responsabili della materia oscura nell’Universo. Inoltre LHCb esplora la dinamica del sapore e della violazione di CP (coniugazione di carica-parità) nei decadimenti degli adroni contenenti un quark b e ALICE studia 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.