Domande su LHC

Ieri e' stato il grande giorno della partenza di quel che fino ad oggi e' stato l'esperimento di fisica piu' grande che mani d'uomo abbiano mai realizzato. Ovviamente, tra le migliaia di fisici e ingegneri che hanno collaborato alla realizzazione e' stata una giornata di festeggiamenti, complimenti, applausi e brindisi. Ma grazie alla diffusione mediatica, l'evento e' arrivato nelle case di tanti, tantissimi non addetti ai lavori che per la prima volta (o quasi) nella loro vita hanno sentito parole del genere: acceleratore di particelle, collisioni ad altissima energia, riprodurre condizioni simili a quella di Big Bang, riportare l'universio al suo stato primordiale. Insomma, tante frasi ad effetto utili a colpire l'attenzione dell'ascoltatore / lettore, ma senza spiegare effettivamente cosa succede ad LHC.

Per questo motivo e per evitare che errori di interpretazione dei giornalisti, si traducano in vostre sbagliate convinzioni, abbiamo aperto questo post dove saremo contenti di rispondere alle vostre domande sull'acceleratore piu' grande del mondo e sui suoi esperimenti.

Voi lasciateci le domande nei commenti e noi aggiungeremo le risposte, o almeno quelle che sappiamo!

Cosa significa LHC?

LHC e' una sigla in lingua inglese abbreviazione di Large Hadron Collider che possiamo tradurre in Grande Collisionatore di Adroni. Un collisionatore e' una macchina che serve ad accelerare particelle microscopiche, e una volta che queste hanno raggiunto un livello di energia elevato, vengono fatte scontrare tra di loro. Gli adroni sono una famiglia di particelle, a cui appertiene anche il comune protone.

A cosa serve LHC?

LHC e' una macchina che permette di fare esperimenti di fisica. Nei punti dove, in modo controllato, avvengono le collissioni tra protoni, sono stati costruiti altre macchine, chiamate esperimenti (ATLAS, CMS, ALICE, LHCb), dalle dimensioni colossali, piu' simili per dimensioni e peso ad un palazzo che agli esperimenti di fisica che le persone comuni si immaginano.
Quando, purtroppo, capita un incidente stradale le auto coinvolte vengono deformate e allontanate dalla loro traiettoria iniziale. Questo succede anche negli incidenti tra protoni, a questo, pero', bisogna aggiungere il fatto che, vista l'elevata densita' di energia in gioco nell'urto, vengono create nuove particelle oltre a quelle iniziali. Gli esperimenti, un po' come i vigili urbani, cercano di capire l'esatta dinamica dell'urto guardando agli stati finali delle particelle scagliate in tutte le direzioni. Questo permette di capire come sono fatte le particelle che si sono scontrate, quelle che sono state prodotte e tutte le loro interazioni.

Queste nuove particelle hanno gia' tutte un nome?

Gran parte delle particelle che vengono create nelle interazioni tra protoni hanno gia' un nome perche' sono gia' state scoperte o comunque gia' previste da precedenti teorie. Nessuno esclude pero' che si verranno a creare particelle mai viste prima e mai ipotizzate precedentemente. Un mio caro amico, per esempio, attende da anni la scoperta della particella Wino (pronunciato vino), partner supersimmetrico del bosone W.


Cosa vogliono scoprire questi esperimenti?

Il primo obiettivo che gli esperimenti a LHC si prefiggono di scoprire e' il Bosone di Higgs, quello che, a parere mio erroneamente, la stampa ha chiamato particella di dio. Questa particella, la cui esistenza e' ipotizzata in molte teorie, non e' pero' mai stata osservata direttamente e i fisici sperano di stanarla usando insieme la forza bruta di una macchina come LHC e la vista acuta di quei mastodontici microscopi che sono gli esperimenti. Se il bosone di Higgs esiste, allora in tutta probabilita' verra' scoperto a LHC, se non esiste, questa sarebbe gia' di per se' una scoperta che deve portare i fisici a riformulare le loro teorie lasciando cadere l'ipotesi di Higgs.
Se l'Higgs esiste e viene scoperto, il gioco non e' ancora finito, perche' i fisici hanno molti altri aspetti che vogliono indagare, come per esempio la Super Simmetria, la teoria delle stringhe, la Grande Unificazione, l'origine della materia e dell'energia oscura... Insomma ci sara' da divertirsi!

Quanto dureranno questi esperimenti?

Leggendo i giornali di ieri si aveva l'impressione che ieri mattina iniziava l'esperimento e ora di ieri sera era tutto finito. Di certo ora di ieri sera era finito lo show, ma non l'esperimento! Queste macchine sono state progettate per prendere dati per dieci anni filati e comunque, al termine della presa dati, serviranno ancora anni di studio per raffinare le analisi e migliorare i risultati ottenuti. Insomma e' vero che gli scienziati hanno impiegato 15 anni per progettare LHC e construirlo, ma ne trarranno vantaggio per un periodo di almeno uguale lunghezza.

Chi ha pagato LHC? E quanto e' costato?

LHC e' stato costruito al CERN e in quanto tale e' stato pagato dagli stati membri dell'organizzazione, tra cui l'Italia. Volendo banalizzare, potremmo dire che LHC e' stato pagato con i soldi degli europei. Ci e' costato qualcosa tra 5 e 6 miliardi di euro su un arco temporale di oltre 15 anni. Detta cosi' sembra una cifra enorme, ma tenete conto l'estensione temporale del finanziamento, il fatto che e' da suddividere tra tutti gli stati membri e adesso confrontatela con il buco di Alitalia (oltre un milione di euro al giorno). In fondo non e' cosi' tanto!
Inoltre LHC non e' un video poker che si mangia i nostri soldi senza darci nulla in cambio. I soldi che ogni stato ha investito nella costruzione della macchina piu' grande del mondo sono ritornati agli stati membri sotto la forma di commesse industriali. L'acceleratore infatti non e' fatto d'aria, e una parte non trascurabile degli investimenti e' stata spesa per far costruire da industrie europee i componenti di cui e' fatto.

Cosa e' successo il 10 settembre 2008?

Il 10 settembre scorso e' stata una data memorabile per tutte le persone che hanno collaborato alla realizzazione di questo enorme progetto. In realta' il 10 settembre e' stato solo l'inizio di una grande avventura che durera' almeno una decina di anni. Gli scienziati sono riusciti a far circolare entrambi i fasci di protoni nelle due direzioni (senza per il momento nessuna collisione) ad una energia molto piu' bassa di quella a cui poi LHC andra' a lavorare. Si e' quindi trattato del primo test di funzionalita' completa dell'apparato. Per chi si fosse perso l'eventro trasmesso in diretta mondiale e' ora possibile rivedere una sintesi cliccando qui.

Per il momento questo e' tutto, pero' non esistate a fare le vostre domande, anche tecniche e noi cercheremo di rispondervi nel modo piu' comprensibile possibile.