LHC (Large Hadron Collider) Avviato !

Eccoci finalmente al 10 settembre 2008. E cosa sarà mai successo di così importante oggi ? Ebbene, questa mattina alle 10.30 circa ora italiana, al CERN di Ginevra (Svizzera) nell' LHC finalmente sono stati fatti girare i primi fasci di particelle. Tanto per cambiare in barba a tutte le previsioni apocalittiche, non è successo nulla di strano, nessun buco nero, nessuna terra risucchiata (ma d'altronde non siamo ancora al 2012 ;) ), nessun universo distrutto. Capisco che i dati relativi all'LHC possano incutere un po' di riverenziale rispetto, ma non c'è nulla di cui preoccuparsi, nonostante sia una struttura sotterranea a forma di anello dalla lunghezza complessiva di 27 Km, composta prevalentemente di magneti superconduttori, con diverse strutture di accelerazione per aumentare l'energia delle particelle che vengono accelerate all'interno dell'anello.

In sostanza, dentro l'acceleratore due fasci di particelle viaggiano a velocità prossime a quelle della luce e con energie estremamente elevate, prima di essere fatti collidere l'uno con l'altro.
In via teorica con questo acceleratore sarà possibile arrivare ad energie di circa 7 TeV (Tera-Elettronvolt). Detto così non si capisce molto bene di cosa si sta parlando, ed sembra che ci sia qualcosa di strano se si considera che 7 TeV sono equivalenti a qualcosa come 1.1214 *10^(-6) J (Joule). Ora un Joule è pari a 1 N*m (Newton per metro), e praticamente è il lavoro che bisogna compiere contro la forza di gravità per sollevare una mela di circa 102 g di un metro. Detta così sembrerebbe un'energia ridicolamente bassa, ma quest'energia viene applicata ad una particella elementare di massa ancora più ridicola; ergo se si fa una semplice proporzione con un'ogetto delle dimensioni di un millimetro, la quantità di energia per unità di massa che percepirebbe l'ogetto in questione sarebbe un numero con un sacco di zeri. I due fasci presenti nell'acceleratore viaggiano ovviamente in direzioni opposte in due condutture separate, entrambe mantenute ad una condizione di vuoto ultra-elevato (circa 10^(-7) Pa). I fasci in questione vengono guidati lungo la struttura da un potente campo magnetico generato da magneti superconduttori: praticamente delle potentissime elettrocalamite costisuite da avvolgimenti di cavi speciali che cengono fatti operare in regime di superconduttività (quindi quasi senza dissipazione di energia ed una resistenza quasi nulla), a temperature che si aggirano intorno agli 0.15 K (-273 C°). Praticamente dopo l'antenna gravitazionale all'INFN di Frascati (RM) e quella del CERN (Ginevra, Svizzera) l'LHC è uno dei posti più freddi dell'intero universo. Per mantenere temperature così basse l'intero impianto è raffreddato ad elio liquido (eghm si, proprio quello che viene usato per gonfiare i palloncini alle feste, solo un tantinello più freddo), e richiede un'infrastruttura non indifferente.
Tanto per citare qualche dato: per il confinamento dei fasci, vengono usate 1232 magneti bipolari lunghi 15 m circa usati per piegare il fascio, e 392 magneti quadripolari lunghi 5-7 m usati per la focalizzazione dei fasci. Oltre a questi vengono usati anche altri magneti speciali per restringere il facio prima della collisione, insomma le particelle sono estremamente piccole e più il fascio è stretto più ci sono probabilità di avere delle collisioni, tanto per dare un'idea quello che viene fatto nell'acceleratore equivale a sparare degli aghi da due posizioni distanti 10 Km con una precisione tale da farli incontrare a metà strada.
Insomma un lavoro eccezionale, di importanza altrettanto eccezionale, perchè i risultati di queste ricerche potrebbero finalmente contribuire in modo significativo alla creazione di una teoria unificata (ricordo che la fisica quantistica fà letteralmente a botte con la Relatività Generale), ed eventualmente confermare o smentire la Teoria delle Stringhe.

Riferimenti:
Sito ufficiale dell' LHC

LHC News

WorldWide LHC Computing Grid

Sito personale di Marco Delmastro (fisico impegnato presso l' LHC)