Concetti Chiave
- I buchi neri microscopici generati artificialmente non comportano rischi significativi, poiché dovrebbero evaporare rapidamente senza causare danni.
- Il rivelatore ATLAS, il più grande dell'LHC, è progettato per rivelare i decadimenti muonici ad alta energia e accertare l'esistenza della particella di Higgs.
- CMS, un rivelatore di dimensioni simili ad ATLAS, ricostruisce traiettorie e misura l'energia delle particelle generate negli scontri fra protoni.
- ALICE mira a ricreare le condizioni dell'universo primordiale attraverso urti tra nuclei di piombo ad alta energia, studiando così la fisica dei nuclei.
- LHCb è focalizzato sullo studio dei mesoni B, per comprendere i processi che hanno portato alla predominanza della materia sull'antimateria nell'universo primordiale.
Quali sono i possibili rischi dei buchi neri?
Secondo alcuni potrebbe anche generare microscopici buchi neri artificiali. Questi divoratori di massa potrebbero forse mangiarsi l'acceleratore, poi la Francia e la Svizzera e infine tutta la Terra?
Per tranquillizzare la gente, i fisici affermano che non esiste alcuna ragione plausibile di rischio e i minuscoli buchi neri, dopo un'effimera esistenza, dovrebbero evaporare senza alcun danno.
Rivelatori e il loro scopo
Nei quattro punti in cui si verificano gli scontri fra i due fasci di protoni sono stati posizionati, come abbiamo detto, quattro rivelatori, ognuno concepito per evidenziare un particolare fenomeno, teoricamente previsto dai fisici. II più grande di questi rivelatori, chiamato ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) dal nome del mitico titano Atlante che reggeva il mondo sulle spalle, è un apparato di oltre 7000 tonnellate, alto 25 m e lungo 46 m, che potrebbe contenere un palazzo di dieci piani. Questa struttura ciclopica è stata progettata per rivelare i decadimenti muonici ad alta energia che ci si attende debbano caratterizzare la produzione della cosiddetta particella di Higgs, prevista dal Modello Standard, la cui esistenza è in trepidante attesa di accertamento da parte dei fisici.
CMS e le sue funzioni
Il secondo rivelatore è denominato CMS (Compact Muon Solenoid). Strutturato da diversi strati come una cipolla e contenente al suo interno sottili strisce di silicio, CMS serve a ricostruire le traiettorie e allo stesso tempo misurare l'energia delle particelle generate dagli urti fra protoni. Uguale ad ATLAS per quanto riguarda gli obiettivi, ma diverso e complementare per le tecnologie che lo caratterizzano, anche CMS è destinato, fra gli altri scopi, a evidenziare i muoni prodotti dall'auspicato arrivo del bosone di Higgs.
ALICE e LHCb: scopi e funzioni
Più piccoli sono gli altri due principali rivelatori: ALICE (A Large Ion Collider Experiment) e LHCb (Large Hadron Collider beauty).
Il primo dispositivo, che prende il nome dal personaggio creato dallo scrittore e matematico inglese Lewis Carroll, ha lo scopo di entrare in un "paese delle meraviglie": l'universo nel suo stato primordiale, le cui condizioni saranno riprodotte facendo urtare fra loro nuclei di piombo portati da LHC a un'energia di circa 570 TeV.
L'altro rivelatore è un apparato progettato soprattutto per studiare la fisica dei mesoni B, nell'intento di comprendere i processi che già nella prima infanzia dell'universo dovrebbero aver reso la materia prevalente sull'antimateria.
Obiettivi principali degli esperimenti LHC
Gli scoppi scientifici degli esperimenti in corso o in preparazione presso l'acceleratore LHC sono dunque molteplici. Il principale è tuttavia la produzione e cattura dell'inafferrabile particella di Higgs, della cui esistenza, secondo un annuncio del dicembre 2011, i ricercatori del CERN ritengono di avere già ottenuto promettenti indizi.
Domande da interrogazione
- Quali sono i rischi associati alla creazione di buchi neri artificiali?
- Qual è il ruolo del rivelatore ATLAS nell'esperimento LHC?
- In che modo CMS contribuisce agli obiettivi dell'LHC?
- Quali sono gli scopi dei rivelatori ALICE e LHCb?
I fisici rassicurano che non ci sono motivi plausibili di rischio legati ai microscopici buchi neri, i quali, dopo un'esistenza effimera, dovrebbero evaporare senza causare danni.
ATLAS è il rivelatore più grande, progettato per rivelare i decadimenti muonici ad alta energia, in particolare per accertare l'esistenza della particella di Higgs, prevista dal Modello Standard.
CMS, simile ad ATLAS, serve a ricostruire le traiettorie e misurare l'energia delle particelle generate dagli urti fra protoni, evidenziando i muoni associati all'arrivo del bosone di Higgs.
ALICE mira a ricreare le condizioni dell'universo primordiale attraverso collisioni di nuclei di piombo, mentre LHCb studia la fisica dei mesoni B per comprendere la predominanza della materia sull'antimateria nell'universo.
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