Oggi, presso il CERN di Ginevra, il Large Hadron Collider ha per la prima volta sperimentato scontri tra protoni ad energie altissime: 7 TeV (Tera-ElettronVolt). Complimenti a tutti i ricercatori!! Io ho seguito l’evento attraverso il webcast del cern e il comodo Twitter, che sembra essere più utile di quanto pensassi. Segue un breve tentativo di spiegazione dell’evento, ad opera mia. Perdonatemi queste velleità divulgative, ma devo raccontarlo a qualcuno!!
Si diceva, 7 TeV: per la verità questa è l’energia totale, poiché ciascun raggio di protoni ha un’intensità di 3,5 TeV. L’ElettronVolt è un’unità di misura dell’energia, e corrisponde all’energia che un elettrone acquisisce quando passa attraverso una differenza di potenziale di un Volt. Siccome tale energia è uguale a:
e la carica “q” di un elettrone è piccolissima, anche l’ElettronVolt è un’unità di misura minuscola, pari a circa 0,1602 miliardesimi di miliardesimi di Joule: per farsi un’idea di che cos’è, basti pensare che il nostro fabbisogno energetico giornaliero è dell’ordine dei milioni di Joule!
Con un rapido calcolo si vede quindi che l’energia di ciascuno dei due fasci di protoni che oggi hanno colliso ha un’intensità pari a 5.6 miseri decimilionesimi di Joule. Serviva tutto sto baraccone di LHC per questo?
Sì. Infatti, se da un lato l’energia di ciasun protone è bassa se confrontata con quelle macroscopiche cui siamo abituati, essa è altissima per il suo “mondo”. L’energia di una molecola d’aria in una stanza è tipicamente tra i 3 e gli 80 eV: cento miliardi di volte meno!! La velocità raggiunta oggi dai protoni nell’LHC è vicina a quella della luce, la maggiore possibile!
Durante l’impatto, si sfrutta l’equivalenza tra massa ed energia per trasformare quest’ultima nelle particelle più strambe che riuscite a immaginare. I rivelatori disposti lungo il perimetro circolare di LHC sono pronti a registrare queste particelle. La ben nota equazione dedotta dalla teoria della relatività ristretta, che qui riporto nella versione più generale, descrive il fenomeno in atto:
I rilevatori dei quattro esperimenti principali (ATLAS, ALICE, CMS, LHCb) hanno riscontrato un’abbondanza di particelle: nelle prossime settimane i fisici del CERN dovranno analizzare i dati ottenuti per vedere se c’è qualcosa di nuovo. Materia oscura? Bosoni di Higgs? Supersimmetria nelle particelle? Aspettiamo e vedremo!!
Vi lascio con questa immagine di una delle collisioni nel rilevatore ALICE. Se non vengo scomposto in neutr(al)ini ci sentiamo presto!
