Large Hadron Collider: differenze tra le versioni

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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 rivelatori '''ATLAS''', '''CMS''', '''LHCb''', '''ALICE'''.]]

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> Sono realizzati in lega di [[niobio]] e [[titanio]] e sono raffreddati alla temperatura di circa 2 [[Kelvin|K]] (circa -271 [[Grado Celsius|°C]]), utilizzando [[elio]] liquido.

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>

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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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|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>{{Cita web|url=http://www.repubblica.it/2008/09/sezioni/scienza_e_tecnologia/big-bang-test/corte-bigbang/corte-bigbang.html|titolo=Lhc, via libera da Strasburgo "L'esperimento vada avanti"|sito= [[la Repubblica (quotidiano)|la Repubblica.it]]|data=1º settembre 2008|accesso=30 ottobre 2023|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20080919162636/https://www.repubblica.it/2008/09/sezioni/scienza_e_tecnologia/big-bang-test/corte-bigbang/corte-bigbang.html|dataarchivio=19 settembre 2008|urlmorto=no}}</ref> in quanto secondo gli scienziati del [[CERN]] gli scenari proposti sono "altamente improbabili".

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> nel quale riafferma ed estende le precedenti conclusioni riguardo al fatto che ''"le collisioni provocate dal LHC non presentano alcun pericolo e non vi è motivo di preoccupazione"''.<ref name=SummarySafety>{{en}}"[https://public.web.cern.ch/public/en/LHC/Safety-en.html The safety of the LHC]". CERN 2008 (CERN website).</ref><ref name="LSAGreport-arXiv">{{en}}Ellis J, [[Gian Francesco Giudice|Giudice G]], Mangano ML, Tkachev I, Wiedemann U (LHC Safety Assessment Group) (20 June 2008). ''[http://lsag.web.cern.ch/lsag/LSAG-Report.pdf Review of the Safety of LHC Collisions]''. [https://cdsweb.cern.ch/record/1111112?ln=fr CERN record]. [[arXiv:0806.3414]].</ref><ref name="LSAGreportStrangelets-arXiv">{{en}}Ellis J, [[Gian Francesco Giudice|Giudice G]], Mangano ML, Tkachev I, Wiedemann U (LHC Safety Assessment Group) (20 June 2008). ''[https://cern.ch/lsag/LSAG-Report_add.pdf Review of the Safety of LHC Collisions: Addendum on Strangelets]''.</ref> Il rapporto del LSAG è stato quindi revisionato e vagliato dal ''CERN's Scientific Policy Committee'',<ref name="SPCreport2008">{{en}}CERN Scientific Policy Committee (2008). ''[https://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=20&resId=0&materialId=0&confId=35065 SPC Report on LSAG Documents]''. [https://cdsweb.cern.ch/record/1113558?ln=fr CERN record].</ref> un gruppo di scienziati esterni che offre consulenza al CERN.<ref name=SummarySafety/><ref name=NYT_080621>{{en}}Overbye, Dennis. (21 June 2008). "[https://www.nytimes.com/2008/06/21/science/21cernw.html Earth Will Survive After All, Physicists Say]". ''The New York Times''.</ref><ref>{{Cita news|url=http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2008/PR05.08E.html|titolo=CERN Council looks forward to LHC start-up|data=20 giugno 2008|accesso=20 marzo 2018|dataarchivio=9 settembre 2008|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20080909191904/http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2008/PR05.08E.html|urlmorto=sì}}</ref> Il 5 settembre 2008, il documento del LSAG, ''"Review of the safety of LHC collisions"'', è stato pubblicato sul ''Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics''.<ref name="LSAGreport">{{Cita pubblicazione|nome1=John|cognome1=Ellis|nome2=Gian|cognome2=Giudice|nome3=Michelangelo|cognome3=Mangano|nome4=Igor|cognome4=Tkachev|titolo=Review of the safety of LHC collisions|rivista=Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics|data=1º novembre 2008|issn=0954-3899,1361-6471|p=115004|volume=35|numero=11|doi=10.1088/0954-3899/35/11/115004|nome5=Urs|cognome5=Wiedemann|cognome6=LHC Safety Assessment Group}}</ref>

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In questo lavoro, quelli del LSAG ammettono che alcuni mini-buchi neri prodotti dal LHC potrebbero, a differenza di quelli prodotti dai [[raggi cosmici]], avere una velocità inferiore alla [[velocità di fuga]] terrestre, ma sostengono comunque che LHC è sicuro, estendendo l'analogia dei raggi cosmici non solo alla Terra, ma anche agli altri corpi celesti. Infatti nell'universo esistono corpi molto densi, come le [[stelle di neutroni]], che hanno una velocità di fuga talmente elevata da intrappolare anche i mini-buchi neri prodotti dai raggi cosmici; l'elevata vita media di una stella di neutroni, che viene continuamente bombardata dai raggi cosmici, smentisce la pericolosità dei mini-buchi neri prodotti dai raggi cosmici, e dunque, per analogia, anche di quelli prodotti dal LHC.

Va detto inoltre che la tesi di Otto Rössler (che, sulla base di una teoria obsoleta rivelatasi errata<ref name=autogenerato1>{{Cita web |url=https://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/NicolaiFurtherComment-en.pdf |titolo=Copia archiviata |accesso=2 maggio 2019 |dataarchivio=4 luglio 2018 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20180704133957/http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/NicolaiFurtherComment-en.pdf |urlmorto=sì }}</ref>, sostiene che i buchi neri non possono emettere [[radiazione di Hawking]] perché sono infinitamente lontani e grandi), secondo il parere del CERN si contraddice da sola:<ref name=autogenerato1 />

{{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?}}

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== Divulgazione ==

* Sul sito web del CERN è stata messa a disposizione in {{formatnum:1589}} pagine e 115 megabyte la documentazione completa riguardo agli esperimenti e all'intera struttura dell'anello e dei rilevatori posizionati al suo interno.<ref>[https://jinst.sissa.it/LHC/ The CERN Large Hadron Collider: Accelerator and Experiments.]</ref>

* 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.

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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}}