Fisica: record al Cern,
Lhc tocca i meno 271 sotto zero
come nello spazio profondo
(Fonte Adnkronos 28/10/07 – Infin 16/04/07)
Lhc tocca i meno 271 sotto zero
come nello spazio profondo
(Fonte Adnkronos 28/10/07 – Infin 16/04/07)
Roma, 16 apr. - (Adnkronos) - Una temperatura da record, gelida solo come è possibile trovarla nelle regioni dello spazio più buio e profondo. A raggiungere i meno 271 gradi sotto zero durante un test è stato Lhc, l'acceleratore di particelle del Cern di Ginevra, la macchina per la fisica più grande del mondo. E non solo.
Large Hadron Collider è anche la macchina più potente e precisa mai costruita dall'uomo che, con i suoi esperimenti, studierà le differenze tra materia e antimateria, andrà alla ricerca del supersfuggente bosone di Higgs ed di eventuali nuove particelle e studierà lo stato della materia nei primi istanti dell'Universo, quello stato che la materia ha assunto una frazione di secondi dopo il Big Bang.
Ad annunciare il record della gelida temperatura è stato il Cern, il laboratorio europeo per la fisica delle alte energie a cui l'Italia partecipa con un finanziamento diretto e il contributo scientifico dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Ma perchè questo record è così significativo? ''E' una grande impresa, per almeno due motivi " commenta Pasquale Fabbricatore, esperto dell'Infn di Genova per la superconduttività e la criogenia, lo scienziato che ha contribuito a progettare alcuni dei magneti più imponenti di Lhc.
''Il primo motivo - spiega Fabbricatore - è che a quella temperatura l'elio diventa superfluido, cioè un liquido con strane caratteristiche tra cui quella di essere completamente privo di viscosità. Può muoversi senza sforzo in qualsiasi direzione e può andare anche in salita. Questa temperatura viene raggiunta togliendo pressione all'elio, in base allo stesso principio che fa bollire l'acqua ad una temperatura inferiore in montagna rispetto alla pianura, dove la pressione è maggiore''.
''Il secondo motivo - continua lo scienziato- è che per la prima volta una temperatura così bassa viene raggiunta in un sistema di dimensioni così grandi. Pensate che complessivamente, a causa del raffreddamento, i materiali sui 27 km della macchina, si contrarranno di 9,9 metri, quando tutto sarà completato". "L'operazione di raffreddamento, indispensabile perchè Lhc possa portare a termine la sua missione scientifica, implicherà - conclude Fabbricatore - l'utilizzo di 12 milioni di litri di azoto liquido e di 700.000 litri di elio''.
Il record è stato raggiunto nel corso di un test di Lhc. Il mega acceleratore di particelle entrerà in funzione tra la fine di quest'anno e i primi mesi dell'anno prossimo. Si tratta della macchina più grande, potente e precisa mai costruita dall'umanità, con i suoi 27 chilometri di circonferenza ed una potenza superiore a 200.000 volte il campo magnetico terrestre.
Lhc ha così la capacità di osservare con dettagli impensabili, fino a pochi anni fa, la vita effimera di particelle nate dalla trasformazione in materia dell'energia contenuta in fasci di protoni accelerati che si scontrano frontalmente. La temperatura di 271 gradi sotto lo zero viene raggiunta dall'elio che circonda i magneti e permette loro di divenire e rimanere superconduttori. Cioè capaci di far girare al loro interno la corrente elettrica senza dispersione o resistenza.
Quando Lhc entrerà in funzione, i due fasci di protoni di Lhc saranno accelerati in direzione opposta sui suoi 27 chilometri di circonferenza prima di entrare in collisione. I fasci collideranno ad una energia nel centro di massa, ancora mai raggiunta, di 14 TeV. Ed è questa l'energia sviluppata ad un tempo di un milionesimo di milionesimo di secondi dopo il Big Bang.
L'Lhc funzionerà grazie alla superconduttività con più di 1200 dipoli magnetici superconduttori per guidare il fascio. E funzionerà alla temperatura di meno 272 gradi Centigradi. Temperature che Lhc sta dimostrando in queste ultime ore di saper già raggiungere bene. E non è tutto. I fasci di protoni saranno preparati dalla catena di acceleratori esistenti al Cern, prima di essere iniettati nell'Lhc. Gigantesche caverne sono state scavate per ospitare gli esperimenti di questa imponente macchina che andrà a svelare i molti misteri ancora insoluti della fisica.
Una delle caverne accoglierà il rivelatore Atlas, una macchina a sua volta grande come un palazzo di sei piani. Si conta che, ogni secondo, 800 milioni di collisioni protone-protone saranno prodotte ad Lhc ed ad ogni collisione migliaia di particelle saranno viste nei rivelatori. Il flusso di informazioni sarà allora comparabile con quello del traffico telefonico generato dalla popolazione mondiale.
La produzione delle particelle più interessanti come la particella di Higgs è molto rara. Si prevede che ne sarà prodotta non più di una al giorno. Quattro gli esperimenti che si realizzeranno con Lhc. Si chiamano Atlas, Cms, Alice e Lhcb che utilizzano dei rivelatori molto grandi e che studieranno le particelle prodotte dalle collisioni dei fasci di Lhc.
In particolare, i rivelatori Atlas e Cms permetteranno di ricercare il bosone di Higgs ed eventuali nuove particelle, il rivelatore Lhcb studierà le differenze tra la materia e l'antimateria, mentre il rivelatore Alice permetterà di studiare lo stato della materia nei primi istanti dell'Universo una frazione di secondi dopo il Big Bang. Come dire, andare a guardare cosa è successo all'origine dell'Universo. E forse anche della vita.
Large Hadron Collider è anche la macchina più potente e precisa mai costruita dall'uomo che, con i suoi esperimenti, studierà le differenze tra materia e antimateria, andrà alla ricerca del supersfuggente bosone di Higgs ed di eventuali nuove particelle e studierà lo stato della materia nei primi istanti dell'Universo, quello stato che la materia ha assunto una frazione di secondi dopo il Big Bang.
Ad annunciare il record della gelida temperatura è stato il Cern, il laboratorio europeo per la fisica delle alte energie a cui l'Italia partecipa con un finanziamento diretto e il contributo scientifico dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Ma perchè questo record è così significativo? ''E' una grande impresa, per almeno due motivi " commenta Pasquale Fabbricatore, esperto dell'Infn di Genova per la superconduttività e la criogenia, lo scienziato che ha contribuito a progettare alcuni dei magneti più imponenti di Lhc.
''Il primo motivo - spiega Fabbricatore - è che a quella temperatura l'elio diventa superfluido, cioè un liquido con strane caratteristiche tra cui quella di essere completamente privo di viscosità. Può muoversi senza sforzo in qualsiasi direzione e può andare anche in salita. Questa temperatura viene raggiunta togliendo pressione all'elio, in base allo stesso principio che fa bollire l'acqua ad una temperatura inferiore in montagna rispetto alla pianura, dove la pressione è maggiore''.
''Il secondo motivo - continua lo scienziato- è che per la prima volta una temperatura così bassa viene raggiunta in un sistema di dimensioni così grandi. Pensate che complessivamente, a causa del raffreddamento, i materiali sui 27 km della macchina, si contrarranno di 9,9 metri, quando tutto sarà completato". "L'operazione di raffreddamento, indispensabile perchè Lhc possa portare a termine la sua missione scientifica, implicherà - conclude Fabbricatore - l'utilizzo di 12 milioni di litri di azoto liquido e di 700.000 litri di elio''.
Il record è stato raggiunto nel corso di un test di Lhc. Il mega acceleratore di particelle entrerà in funzione tra la fine di quest'anno e i primi mesi dell'anno prossimo. Si tratta della macchina più grande, potente e precisa mai costruita dall'umanità, con i suoi 27 chilometri di circonferenza ed una potenza superiore a 200.000 volte il campo magnetico terrestre.
Lhc ha così la capacità di osservare con dettagli impensabili, fino a pochi anni fa, la vita effimera di particelle nate dalla trasformazione in materia dell'energia contenuta in fasci di protoni accelerati che si scontrano frontalmente. La temperatura di 271 gradi sotto lo zero viene raggiunta dall'elio che circonda i magneti e permette loro di divenire e rimanere superconduttori. Cioè capaci di far girare al loro interno la corrente elettrica senza dispersione o resistenza.
Quando Lhc entrerà in funzione, i due fasci di protoni di Lhc saranno accelerati in direzione opposta sui suoi 27 chilometri di circonferenza prima di entrare in collisione. I fasci collideranno ad una energia nel centro di massa, ancora mai raggiunta, di 14 TeV. Ed è questa l'energia sviluppata ad un tempo di un milionesimo di milionesimo di secondi dopo il Big Bang.
L'Lhc funzionerà grazie alla superconduttività con più di 1200 dipoli magnetici superconduttori per guidare il fascio. E funzionerà alla temperatura di meno 272 gradi Centigradi. Temperature che Lhc sta dimostrando in queste ultime ore di saper già raggiungere bene. E non è tutto. I fasci di protoni saranno preparati dalla catena di acceleratori esistenti al Cern, prima di essere iniettati nell'Lhc. Gigantesche caverne sono state scavate per ospitare gli esperimenti di questa imponente macchina che andrà a svelare i molti misteri ancora insoluti della fisica.
Una delle caverne accoglierà il rivelatore Atlas, una macchina a sua volta grande come un palazzo di sei piani. Si conta che, ogni secondo, 800 milioni di collisioni protone-protone saranno prodotte ad Lhc ed ad ogni collisione migliaia di particelle saranno viste nei rivelatori. Il flusso di informazioni sarà allora comparabile con quello del traffico telefonico generato dalla popolazione mondiale.
La produzione delle particelle più interessanti come la particella di Higgs è molto rara. Si prevede che ne sarà prodotta non più di una al giorno. Quattro gli esperimenti che si realizzeranno con Lhc. Si chiamano Atlas, Cms, Alice e Lhcb che utilizzano dei rivelatori molto grandi e che studieranno le particelle prodotte dalle collisioni dei fasci di Lhc.
In particolare, i rivelatori Atlas e Cms permetteranno di ricercare il bosone di Higgs ed eventuali nuove particelle, il rivelatore Lhcb studierà le differenze tra la materia e l'antimateria, mentre il rivelatore Alice permetterà di studiare lo stato della materia nei primi istanti dell'Universo una frazione di secondi dopo il Big Bang. Come dire, andare a guardare cosa è successo all'origine dell'Universo. E forse anche della vita.
Nessun commento:
Posta un commento