4 settembre 08Fisica e materiali | CERN

Manuale per Lhc

Costruitevi il vostro acceleratore di particelle. E non un acceleratore qualsiasi, ma il modello all'ultimo grido, uno proprio uguale a quello che il 10 settembre prossimo entrerà in funzione al Cern (European Organization for Nuclear Research) di Ginevra. Le istruzioni del kit per  il tanto atteso Large Hadron Collider (Lhc) sono online, messe a disposizione gratuitamente dagli scienziati. Certo, loro hanno impiegato circa dieci anni per costruirlo (Lavori in corso al Cern), senza contare gli altri dieci anni di studi precedenti. Il Cern non ha solo reso pubblico il manuale dell'Lch, ma anche la descrizione degli esperimenti che vedono impegnati oltre 600 ricercatori italiani coordinati dall'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), tra cui alcune donne nel ruolo di responsabili.

Così, per un acceleratore fai-da-te, ecco cosa occorrerebbe. Tanto per cominciare un'area abbastanza grande da ospitare un doppio anello superconduttore, lungo quasi 27 chilometri, per far correre le particelle (in particolare protoni e ioni pesanti di piombo) e farle scontrare ad un'energia senza precedenti (14 Tev e 2,8 Tev rispettivamente). Poi centinaia di magneti per accelerare e direzionare i protoni (Magnete gigante al Cern) e, ovviamente, un rivelatore di particelle (Un altro mattone per Lhc). Infine, almeno 96 tonnellate di elio e circa 6000 sistemi di raffreddamento, migliaia di elettrodi di monitoraggio...

Cosa ci si fa con una “macchina” come questa? Per esempio si tenta di ricreare le condizioni estreme ipotizzate per l'Universo primordiale e vedere cosa si forma (Un Big Bang in bottiglia), si cercano conferme alla teoria delle stringhe (Stringhe da laboratorio), si dà la caccia al bosone di Higgs, l'unica particella prevista dal modello Standard a non essere ancora mai stata osservata (Più vicini alla particella di Dio, Più pesante del previsto) e ad altre particelle elusive (Caccia al Pentaquark). Il tutto previo raffreddamento degli otto settori della struttura a una manciata di Kelvin sopra lo zero assoluto (tra 1,8 e 4,5).

Il progetto era stato approvato nel 1994 e Lhc è stato costruito nel tunnel scavato per il precedente acceleratore, il Lep, a una profondità di oltre cento metri sotto Ginevra (Nuovo salto di energia per il Lep, Lep, cronaca di una chiusura annunciata, Chiusura definitiva del Lep). L'inaugurazione è stata rimandata varie volte nel corso degli ultimi anni, ma il collaudo è finalmente cominciato lo scorso gennaio, e il 25 agosto il Cern ha annunciato il successo dell'ultimo test del sistema di sincronizzazione dei fasci di particelle. Così, tra meno di una settimana sarà possibile “accendere” ufficialmente Lhc e il primo fascio di protoni con un energia di 450 GeV (0.45 TeV) farà il suo giro di prova. L'evento potrà essere seguito via Web. E per chi volesse contribuire attivamente all'elaborazione dei dati sulle particelle sub-atomiche che si otterranno dai prossimi esperimenti, è possibile mettere a disposizione il proprio pc (Acceleratore in Rete).