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Il Large Hadron Collider sta raggiungendo livelli energetici senza precedenti

Il più grande e potente acceleratore di particelle al mondo è tornato in funzione ad aprile dopo una pausa di tre anni

Il più grande e potente acceleratore di particelle al mondo è tornato in funzione ad aprile dopo una pausa di tre anni.

Dieci anni dopo la scoperta del bosone di Higgs, il Large Hadron Collider è sul punto di frantumare protoni a livelli energetici senza precedenti per rivelare altri misteri su come funziona l’universo.

L’acceleratore di particelle più grande e potente del mondo è stato riavviato ad aprile dopo una pausa di tre anni per gli aggiornamenti in preparazione alla sua terza esecuzione.

Da martedì, funzionerà 24 ore su 24 per quasi quattro anni con un’energia record di 13,6 trilioni di elettronvolt, ha annunciato l’Organizzazione europea per la ricerca nucleare (CERN) in una conferenza stampa la scorsa settimana.

Invierà due fasci di protoni – particelle nel nucleo di un atomo – in direzioni opposte quasi alla velocità della luce attorno a un anello di 27 chilometri sepolto 100 metri sotto il confine franco-svizzero.

Le collisioni risultanti saranno registrate e analizzate da migliaia di scienziati come parte di una serie di esperimenti tra cui ATLAS, CMS, ALICE e LHCb, che utilizzeranno le prestazioni migliorate per studiare la materia oscura, l’energia oscura e altri misteri fondamentali.

1,6 miliardi di collisioni al secondo

“Miriamo a fornire 1,6 miliardi di collisioni protone-protone al secondo per gli esperimenti ATLAS e CMS”, ha affermato Mike Lamont, direttore della divisione Accelerator and Technology del CERN.

Questa volta, i fasci di protoni saranno ridotti a meno di 10 micron – un capello umano ha uno spessore di circa 70 micron – per aumentare il tasso di collisione, ha aggiunto.

Il nuovo tasso di energia consentirà loro di studiare ulteriormente il bosone di Higgs, osservato per la prima volta dal Large Hadron Collider il 4 luglio 2012.

Rispetto alla prima corsa del collisore, dove è stato rilevato il bosone, questa volta ci saranno 20 volte più collisioni

Rispetto alla prima corsa del collisore, dove è stato rilevato il bosone, questa volta ci saranno 20 volte più collisioni.

La scoperta ha rivoluzionato la fisica in parte perché il bosone rientra nel Modello Standard, la teoria principale di tutte le particelle fondamentali che compongono la materia e delle forze che le controllano.

Tuttavia, diverse scoperte recenti hanno sollevato domande sul modello standard e il collisore appena aggiornato approfondirà il bosone di Higgs.

“Il bosone di Higgs è collegato ad alcune delle più profonde domande senza risposta della fisica fondamentale oggi”, ha affermato il direttore generale del CERN Fabiola Gianotti, che ha annunciato per la prima volta la scoperta del bosone dieci anni fa.

Rispetto alla prima corsa del collisore, dove è stato rilevato il bosone, questa volta ci saranno 20 volte più collisioni.

“Si tratta di un aumento significativo che apre la strada a nuove scoperte”, ha affermato Lamont.

Joachim Mnich, capo del dipartimento di ricerca e informatica del CERN, ha detto che c’è molto altro da imparare sul bosone.

“Il bosone di Higgs è davvero una particella elementare o un composto?”, chiese.

“È l’unica particella simile a Higgs esistente – o ce ne sono altre?”

Joachim Mnich, capo del dipartimento di ricerca e informatica del CERN, ha detto che c'è molto altro da imparare sul bosone di Higgs

Joachim Mnich, capo del dipartimento di ricerca e informatica del CERN, ha detto che c’è molto altro da imparare sul bosone di Higgs.

“Nuova stagione della fisica”

Precedenti esperimenti hanno determinato la massa del bosone di Higgs, così come più di 60 particelle composte previste dal Modello Standard, come il tetraquark.

Ma Gian Giudice, capo del dipartimento di fisica teorica del CERN, ha detto che osservare le particelle è solo una parte del lavoro.

“La fisica delle particelle non vuole solo capire il come – il nostro obiettivo è capire il perché”, ha detto.

I nove esperimenti del Large Hadron Collider includono ALICE, che studia la materia che esisteva nei primi 10 microsecondi dopo il Big Bang, e LHCf, che usa le collisioni per simulare i raggi cosmici.

Dopo questa corsa, il Collider tornerà nel 2029 come High-Luminosity LHC, aumentando il numero di eventi rilevabili di un fattore 10.

Inoltre, gli scienziati stanno progettando un Future Circular Collider, un anello lungo 100 chilometri che dovrebbe raggiungere energie di ben 100 trilioni di elettronvolt.

Ma ora i fisici attendono con impazienza i risultati della terza corsa del Large Hadron Collider.

“Inizia una nuova stagione della fisica”, ha affermato il CERN.


Il Large Hadron Collider si riavvia dopo una pausa di tre anni


© 2022 AFP

Citazione: Large Hadron Collider accelera a livelli energetici senza precedenti (4 luglio 2022) Estratto il 4 luglio 2022 da https://phys.org/news/2022-07-large-hadron-collider-revs-unprecedented.html

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