Large Hadron Collider: differenze tra le versioni
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[[File:CERN LHC Tunnel1.jpg|thumb|L'interno del tunnel dell'LHC, dove sono stati installati i [[magnete|magneti]] [[superconduttore|superconduttori]].]]
Il '''Large Hadron Collider''' (in [[acronimo]] '''LHC''', lett. "grande collisore di [[Adrone|adroni]]") è un [[acceleratore di particelle]] situato presso il [[CERN]] di [[Ginevra]], utilizzato per ricerche [[fisica sperimentale|sperimentali]] nel campo della [[fisica delle particelle]].<ref>{{Cita web|url=https://home.cern/topics/large-hadron-collider|titolo=The Large Hadron Collider|autore=CERN|lingua=en|data=|accesso=30 ottobre 2023}}</ref>
== Caratteristiche ==
LHC è l'acceleratore di particelle più grande e potente esistente sulla Terra. Si tratta di un acceleratore di [[Adrone|adroni]] con una energia di circa 14 [[teraelettronvolt]], costruito all'interno di un tunnel sotterraneo con una circonferenza di circa 27 km, a circa 100 m di profondità. Si trova nello stesso tunnel realizzato in precedenza per l'acceleratore [[Large Electron-Positron Collider|LEP]].
[[File:LHC.svg|thumb|upright=1.4|L'acceleratore di adroni, con i suoi punti sperimentali e i suoi pre-acceleratori. I fasci di ioni cominciano il percorso agli [[acceleratore lineare|acceleratori lineari]] (in figura sono indicati con '''p''' e '''Pb'''). Continuano quindi il loro cammino nel booster (anello senza nome), nel [[Proton Synchrotron|Sincrotrone di Protoni]] ('''PS'''), nel [[Super Proton Synchrotron|Grande Sincrotrone di Protoni]] ('''SPS''') e giungono nell'anello esterno del diametro di circa 25 km. Sono stati indicati in giallo i quattro
I componenti più importanti dell'acceleratore sono 1232 [[magnete|magneti]] [[Superconduttività|superconduttori]] a bassa temperatura, che hanno un campo intenso circa 8 [[Tesla (unità di misura)|tesla]].<ref>{{Cita web|url=https://www.asimmetrie.it/magneti-dal-superfreddo|titolo=Magneti dal superfreddo|autore=Lucio Rossi|sito=asimmetrie.it|data=giugno 2009|accesso=30 ottobre 2023|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20230510095048/https://www.asimmetrie.it/magneti-dal-superfreddo|dataarchivio=10 maggio 2023|urlmorto=no}}</ref>
La macchina accelera due fasci che circolano in direzioni opposte, all'interno dei tubi a vuoto. I fasci collidono in quattro punti lungo il percorso, dove il tunnel si allarga per lasciare spazio a grandi vani che ospitano i rivelatori. I quattro principali rivelatori di particelle sono [[ATLAS]], di forma toroidale, il [[Compact Muon Solenoid|Solenoide compatto per muoni]], [[LHCb]], e [[ALICE]], un collisore di ioni. I rivelatori utilizzano tecnologie diverse e operano intorno al punto in cui i fasci collidono. Nelle collisioni vengono prodotte numerose [[particella elementare|particelle]], le cui proprietà vengono misurate dai rivelatori e inviate al centro di calcolo. Tra gli scopi principali degli studi vi è la ricerca di tracce dell'esistenza di nuove particelle.
Dopo un iniziale guasto che ha compromesso l'impianto di raffreddamento e provocato un fermo di circa un anno, LHC ha cominciato la sua campagna sperimentale alla fine del 2009.<ref>{{Cita web|url=https://public.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2009/PR16.09E.html|titolo=The LHC is back|accesso=12 aprile 2010|lingua=en, fr|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20100419055915/http://public.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2009/PR16.09E.html}}</ref> L'incidente è stato discusso in dettaglio dal fisico Lucio Rossi, all'epoca responsabile dei magneti superconduttori.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=L. Rossi|anno=2010|titolo=Superconductivity: its role, its success and its setbacks in the Large Hadron Collider of CERN|url=http://iopscience.iop.org/0953-2048/23/3/034001/pdf/sust10_3_034001.pdf|rivista=[[Superconductor Science and Technology]]|volume=23|numero=3|p=034001|bibcode=2010SuScT..23c4001R|doi=10.1088/0953-2048/23/3/034001|issn=0953-2048 }}</ref>
Nel 2018 è stata avviata l’attuazione di un progetto di miglioramento delle prestazioni, in particolare di incremento di un fattore 10 della luminosità del fascio (''High luminosity LHC project'').<ref>{{Cita web|autore=F. Ruggerio|data=29 settembre 2005|url=http://chep.knu.ac.kr/ICFA-Seminar/upload/9.29/Morning/session1/Ruggiero-ICFA-05.pdf|titolo=LHC upgrade (accelerator)|sito=[[ICFA Seminar|8th ICFA Seminar]]|accesso=28 settembre 2009|dataarchivio=24 settembre 2009|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20090924021143/http://chep.knu.ac.kr/ICFA-Seminar/upload/9.29/Morning/session1/Ruggiero-ICFA-05.pdf|urlmorto=sì}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.asimmetrie.it/in-primo-piano/1706-nuova-luce-per-nuova-fisica-al-cern-posa-della-prima-pietra-di-hilumi-lhc?highlight=WyJsdWNpbyIsInJvc3NpIiwibHVjaW8gcm9zc2kiXQ|titolo=Nuova luce per nuova fisica: al Cern posa della prima pietra di Hilumi Lhc|sito=asimmetrie.it|data=15 giugno 2018|accesso=30 ottobre 2023|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20220628220223/https://www.asimmetrie.it/in-primo-piano/1706-nuova-luce-per-nuova-fisica-al-cern-posa-della-prima-pietra-di-hilumi-lhc?highlight=WyJsdWNpbyIsInJvc3NpIiwibHVjaW8gcm9zc2kiXQ|dataarchivio=28 giugno 2022|urlmorto=no}}</ref>
== Finalità scientifiche ==
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[[File:CERN CMS endcap 2005 October.jpg|thumb|Il rivelatore [[Compact Muon Solenoid|CMS]] a LHC]]
Il programma scientifico di LHC prevede sette esperimenti. I due esperimenti più grandi sono [[ATLAS]]<ref name="atlas">{{Cita web|url=http://atlas.ch/|titolo=Sito ufficiale di ATLAS}}</ref> ([[A Toroidal LHC ApparatuS]]) e [[Compact Muon Solenoid|CMS]]<ref name="cms">{{Cita web|url=https://cms.cern|titolo=Sito ufficiale del CMS}}</ref> ([[Compact Muon Solenoid]]) che sono rivelatori di enormi dimensioni e avanzata tecnologia realizzati da collaborazioni internazionali comprendenti oltre
Il primo fascio di protoni è circolato nell'acceleratore il 10 settembre 2008 in mattinata.<ref>{{Cita web|url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7604293.stm|titolo=Success for 'Big Bang' experiment|editore=BBC}}</ref> Le particelle sono state sparate nell'acceleratore in senso orario alle 10:28 locali<ref>{{Cita web|url=http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2008/PR08.08E.html|titolo=First beam in the LHC - accelerating science
Le prime "modeste" collisioni ad alta energia di 900 GeV sarebbero dovute avvenire nei primi giorni della settimana del 22 settembre 2008. A partire dal 12 ottobre 2008, prima dell'inaugurazione ufficiale (il 21 ottobre [[2008]]), il LHC avrebbe già dovuto operare a un'energia di 1 TeV<ref>{{Cita news|autore=Mark Henderson|url=https://www.thetimes.co.uk/article/big-bang-machine-is-back-on-collision-course-after-its-glitches-are-fixed-nvxcml0k8jx|titolo=‘Big bang machine’ is back on collision course after its glitches are fixed|pubblicazione=The Times|data=18 settembre 2008|lingua=en}}</ref> e nel 2009 avrebbe dovuto raggiungere l'energia di 7 TeV. I tempi si sono però piuttosto dilatati, poiché il 19 settembre 2008 si è verificato un guasto, che ha tenuto fermo l'acceleratore per vari mesi.<ref>
== Stato dei lavori ==
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! Data !! Evento
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| 10 settembre 2008 || Viene fatto passare a regimi minimi il primo protone all'interno del circuito.<ref>{{Cita web|url=https://home.cern/news/press-release/cern/first-beam-lhc-accelerating-science|titolo=First beam in the LHC - accelerating science|sito=CERN|lingua=en|accesso=7 novembre 2022}}</ref>
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| 19 settembre 2008 || Un super-conduttore si danneggia causando la perdita di 6 tonnellate di elio liquido.<ref>{{Cita web|url=https://home.cern/news/press-release/cern/incident-lhc-sector-3-4|titolo=incident-lhc-sector-3-4|sito=CERN|lingua=en|accesso=7 novembre 2022}}</ref>
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| 30 settembre 2008 || La prima collisione prevista, a regimi medio-bassi, viene rimandata a causa del perdurare di problemi tecnici.
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| 16 ottobre 2008 || Viene pubblicata una prima analisi dell'incidente al super-conduttore.<ref>{{Cita web|url=https://home.cern/news/press-release/cern/cern-releases-analysis-lhc-incident|titolo=CERN releases analysis of LHC incident|sito=CERN|lingua=en|accesso=2022-11-07}}</ref>
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| 21 ottobre 2008 || Inaugurazione ufficiale.<ref>{{Cita web|url=https://home.cern/news/press-release/cern/cern-inaugurates-lhc|titolo=CERN inaugurates the LHC|sito=CERN|lingua=en|accesso=2022-11-07}}</ref>
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| 5 dicembre 2008 || Il CERN pubblica altre analisi dettagliate.
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|20 agosto 2010 || Raggiunto un nuovo record di luminosità istantanea: 6,5 x 10<sup>30</sup> cm<sup>−2</sup>s<sup>−1</sup>.
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|23 agosto 2010 || Raggiunta la luminosità di 10<sup>31</sup> cm<sup>−2</sup>s<sup>−1</sup>, con 48 pacchetti di protoni (bunch) alla volta con una densità singola arrivata a
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|14 ottobre 2010 || Raggiunta la luminosità di 10<sup>32</sup> cm<sup>−2</sup>s<sup>−1</sup>.
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|7 novembre 2010 || Prime collisioni di ioni accelerati fino a una energia di 1,38 TeV.
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|22 aprile 2011 || Raggiunta la luminosità di 4,67 x 10<sup>32</sup> (nuovo record assoluto).<ref>{{Cita web|url=https://press.cern/news/press-release/cern/lhc-sets-world-record-beam-intensity|titolo=LHC sets world record beam intensity|sito=CERN|lingua=en|accesso=7 novembre 2022}}</ref>
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|25 luglio 2011 || Registrato un eccesso di eventi nella regione, non ancora esclusa per l'esistenza del bosone di Higgs, tra i 114 e 140 GeV.
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| 23 aprile 2016 || Raccolta dei dati
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| 22 aprile 2022 || Il Large Hadron Collider viene riattivato<ref>{{Cita web|url=https://home.cern/news/news/accelerators/large-hadron-collider-restarts|titolo=Large Hadron Collider restarts|sito=CERN|lingua=en|accesso=8 novembre 2022}}</ref>
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|17 luglio 2023
|A causa di una disfunzione al sistema elettrico generale (causata da un violento temporale) vi è un incidente al sistema di refrigerazione
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|30 ottobre 2023
|Si anticipano, dopo l'incidente, le collisioni con ioni di piombo prima della pausa invernale
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|06 aprile 2024
|Si riavvia ufficialmente la raccolta dati Run3
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|}
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| align="center" | ±0,25
|}
Questi risultati sono compatibili con le precedenti misurazioni per le interazioni protone–antiprotone alla stessa energia nel [[centro di massa]] ottenute col collisore CERN Spp̅S.<ref>{{cita pubblicazione
| anno = 2010
| mese = gennaio
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| url = http://www.springerlink.com/content/l7l7286758x3v155/
| lingua = en
| accesso =
| urlarchivio = https://web.archive.
| dataarchivio =
| urlmorto = sì
}}</ref>
Per la prima volta è stato osservato direttamente il [[jet quenching]], analizzando le collisioni fra ioni di piombo osservate dall'esperimento ATLAS nel mese di novembre 2010. Questa asimmetria potrebbe derivare dalla formazione di plasma di quark e gluoni, che interferisce con i getti di particelle che lo attraversano.
Line 178 ⟶ 188:
|urlarchivio = https://web.archive.org/web/20080411214905/http://www.ilmessaggero.it/articolo.php?id=21466&sez=HOME_SCIENZA
|urlmorto = sì
}}</ref> ma persero la causa. In seguito, nel settembre 2008, un gruppo di ricercatori, con a capo Markus Goritschnig, si è rivolto alla [[Corte europea dei diritti dell'uomo|Corte Europea dei diritti dell'uomo]] per fermare l'esperimento, in quanto potrebbe produrre un pericoloso [[buco nero]], ma la Corte Europea ha respinto la richiesta,<ref>
Il 20 giugno 2008, l'''LHC Safety Assessment Group'' (LSAG), il team che si occupa della valutazione di rischio per l'LHC, ha pubblicato un nuovo rapporto sulla sicurezza, che va ad aggiornare quello del 2003,<ref>Si veda il [http://lsag.web.cern.ch/lsag/LSAG-Report.pdf report] del [[CERN]] e la [http://lhc2008.web.cern.ch/LHC2008/documents/LSAG.pdf presentazione] di Michelangelo Mangano.</ref>
In questo lavoro, quelli del LSAG ammettono che alcuni mini
Va detto inoltre che la tesi di Otto Rössler (che, sulla base di una teoria obsoleta
{{Citazione|Come può una cosa infinitamente lontana (e infinitamente grande) essere creata in una quantità finita di tempo, e avere un effetto su di noi? Rössler non dovrebbe concludere allo stesso modo che i buchi neri, in primo luogo, non possono essere creati? E i dati astronomici che mostrano tracce di buchi neri, per esempio al centro della nostra galassia?|Domenico Giulini e Hermann Nicolai|lingua=en|How can something that is infinitely far away (and also something that is infinitely large) be created in a finite amount of time, and have an effect on us? Should Rössler not conclude in the same way that Black Holes cannot
be created in the first place? But what about astronomical data showing signatures of black holes, e.g. in the center of our galaxy?}}
== Divulgazione ==
* Sul sito web del CERN è stata messa a disposizione in
* Sempre sul sito del CERN è possibile aggiornarsi sullo [[stato dell'arte]] del progetto<ref>[https://lhc.web.cern.ch/lhc/News.htm LHC News].</ref><ref>[http://lhc-first-beam.web.cern.ch/lhc-first-beam/Welcome.html LHC First Beam].</ref>.
* Su [[YouTube]] alcuni scienziati del CERN appassionati di musica hanno divulgato, in via del tutto informale, un video [[rap]] che spiega in maniera semplice e divertente il funzionamento dell'acceleratore e il suo scopo.<ref>[https://it.youtube.com/watch?v=j50ZssEojtM Large Hadron Rap (YouTube video)].</ref>
* L'evento del 10 settembre 2008 è stato trasmesso in diretta via Internet dal ''Live Webcast'' del CERN<ref>[http://webcast.cern.ch/ CERN Live Webcast].</ref> e diffuso attraverso molti network europei.
* Data l'altissima quantità di dati a disposizione, per la composizione e [[analisi dei dati]] provenienti dagli esperimenti dell'LHC vengono utilizzati sistemi di calcolo molto avanzati, come la WLCG (Worldwide LHC Computing Grid), una [[GRID|griglia di elaboratori]].<ref>{{Cita web|url=http://wlcg-public.web.cern.ch/|titolo=Worldwide LHC Computing Grid}}</ref>
* In ''[[Angeli e demoni (romanzo)|Angeli e demoni]]'' di [[Dan Brown]], l'[[antimateria]] creata al LHC viene usata come arma contro il [[Città del Vaticano|Vaticano]]. Il CERN pubblicò una pagina ''Verità o Finzione?'' in cui si discuteva sull'accuratezza del libro per quanto riguarda LHC, CERN, e la fisica delle particelle in generale.<ref>{{Cita web |url=https://public.web.cern.ch/Public/en/Spotlight/SpotlightAandD-en.html |titolo=Angels and Demons |accesso=16 luglio 2008 |editore=CERN |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20071213101955/http://public.web.cern.ch/public/en/Spotlight/SpotlightAandD-en.html}}</ref> Alcune scene della [[Angeli e demoni (film)|versione cinematografica]] del romanzo sono state girate al LHC; il regista [[Ron Howard]] ha incontrato esperti del CERN nel tentativo di rendere più accurati i riferimenti scientifici presenti nel film.<ref>{{Cita web |url=http://atlas-service-enews.web.cern.ch/atlas-service-enews/news/news_angelphoto.php |titolo=ATLAS gets the Hollywood treatment |accesso=16 luglio 2008 |sito=ATLAS e-News |editore=CERN |data= |cognome=Perkins |nome=Ceri}}</ref>
* Il Large Hadron Collider appare anche nella [[visual novel]] [[Steins;Gate]] di [[5pb.]], in cui viene usato dal [[CERN]] (chiamato SERN nell'opera) per la creazione di una [[macchina del tempo]] incompleta utilizzante [[Buco nero|buchi neri]]; grazie alla quale, in un possibile futuro, l'organizzazione governa il mondo in una [[distopia]] senza guerre, né libertà.
* [[BBC Radio 4]] commemorò l'accensione dell'LHC il 10 settembre 2008 con un "Big Bang Day".<ref>{{Cita web |url=https://www.bbc.co.uk/radio4/bigbang/ |titolo=BBC - Radio 4 - Big Bang Day |accesso=11 settembre 2008 |editore=[[BBC]] |data=10 settembre 2008 }}</ref> Venne incluso in questo evento un episodio radio della serie ''[[Torchwood]]'', con una trama riguardante LHC, intitolato ''[[Lost Souls (Torchwood)|Lost Souls]]''.<ref>{{Cita web |url=https://www.bbc.co.uk/pressoffice/pressreleases/stories/2008/08_august/07/cern2.shtml |titolo=Programming for Big Bang Day on BBC Radio 4 |accesso=11 agosto 2008 |editore=BBC Press Office}}<br />{{Cita web |url=https://www.bbc.co.uk/radio4/bigbang/ |titolo=Radio 4 - Big Bang Day |accesso=10 settembre 2008 |editore=BBC}}<br />{{Cita
* Il documentario ''[[Particle Fever]]'' (2013) di Mark Levinson segue le vicende dell'LHC dal 2009 fino all'annuncio di quello che sarebbe potuto essere il [[bosone di Higgs]].<ref>{{Cita web|url=https://www.imdb.com/title/tt1385956/
▲* Il documentario ''[[Particle Fever]]'' (2013) di Mark Levinson segue le vicende dell'LHC dal 2009 fino all'annuncio di quello che sarebbe potuto essere il [[bosone di Higgs]].<ref>{{Cita web|url=https://www.imdb.com/title/tt1385956/?ref_=nv_sr_1|titolo=Particle Fever (2013)|sito=IMDb|accesso=18 novembre 2015}}</ref>
== Note ==
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== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}
* {{cita web|http://webcast.cern.ch/|CERN Live Webcast}}
* {{cita web|http://lhc-first-beam.web.cern.ch/lhc-first-beam/Welcome.html|LHC First Beam}}
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