Detto questo, sembra anche che ogni titolo riguardante l’LHC minacci di ribaltare l’attuale modello della fisica o di aprire uno strappo senza fine nello spazio-tempo interdimensionale. Considerato il modo in cui esistono informazioni (e disinformazione, del resto) sulla particella collider, abbiamo messo insieme questa guida semplice ma esaustiva che delinea tutto ciò che potresti voler sapere a proposito.
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Cos'è il Large Hadron Collider?
Il Large Hadron Collider è stato costruito tra il 1998 e il 2008 e ha iniziato la sua prima corsa operativa il 20 novembre 2009, a seguito di un Ritardo di un anno a causa di un incidente in cui un guasto elettrico ha provocato lo scarico di diverse tonnellate di refrigerante liquido a base di elio tunnel. La costruzione dell'imponente progetto è costata l'incredibile cifra di 9 miliardi di dollari, rendendolo la macchina più costosa mai costruita.
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Come suggerisce il nome, l’LHC fa scontrare fasci di minuscole particelle come gli adroni – cioè piccole particelle costituite da particelle subatomiche ancora più piccole conosciute come quark – l’uno nell’altro a velocità ultra elevate. Questi fasci di particelle vengono lanciati con circa 13 teraelettronvolt (TeV) di energia combinata, risultando in particelle incredibilmente dense che sono circa 1.000.000 di volte più calde del nucleo del Sole. Questo è uno dei tanti motivi per cui la struttura è ospitata sottoterra e perché è raffreddata a 1,9 gradi Kelvin, o quasi 1,9 gradi sopra lo zero assoluto.
Questi non sono però gli unici numeri impressionanti associati all’LHC.
Durante il circuito di 17 miglia, circa 1.600 magneti curvano e dirigono i raggi attorno all'enorme tunnel e l'uno nell'altro. I magneti sono costituiti da minuscoli fili di niobio-titanio rivestito di rame a spirale che, se srotolati, potrebbero raggiungere il Sole e tornare indietro cinque volte, con abbastanza rimanente per avvolgere la luna e tornare indietro alcune volte BENE.
Tutto quel materiale magnetico aiuta ad accelerare i fasci di particelle a velocità elevatissime, appena al di sotto della velocità della luce. Quando si scontrano a tale velocità, le minuscole particelle esplodono in particelle subatomiche, schiantandosi e rimbalzando l’un l’altro in un ambiente ad alta energia simile alle condizioni dell’universo al tempo del Big Scoppio. All'interno di queste esplosioni, i ricercatori cercano nuovi indizi su come funziona l'universo.
Per raccogliere e analizzare l’enorme quantità di dati prodotti dall’LHC, una rete globale di 170 centri di calcolo distribuiti in 36 paesi elabora decine di petabyte di dati ogni anno. La rete di rete è così grande che attualmente detiene il Guinness World Record per la più grande rete di computer distribuita sulla Terra.
Il bosone di Higgs e altre scoperte fatte dall'LHC
Attualmente utilizziamo il Modello Standard della Fisica delle Particelle per spiegare come funziona la fisica delle particelle. Il Modello Standard, formulato nel corso del XX secolo da diversi scienziati, è rimasto finora in vigore coerente nello spiegare le parti dell'universo direttamente osservabili per noi, che rappresentano solo circa il 5% dell'universo universo. Ciò lascia il restante 95% dell’universo non contabilizzato nella SM, comprese la materia oscura e l’energia oscura, e qualsiasi potenziale forza o interazione che esercitano.
Anche le parti noi Potere osservare hanno alcune domande ancora senza risposta. Il modello standard non tiene conto nemmeno della gravità ed è incompatibile con la teoria della relatività. Chiaramente, abbiamo ancora molto da imparare.
È qui che entra in gioco l’LHC. Finora, gli esperimenti dell’LHC hanno confermato l’esistenza del bosone di Higgs, noto anche come “La particella di Dio”, che era un importante aspetto teorico del Modello Standard che non è mai stato osservato finché non è stato confermato da un test presso l'LHC il 4 luglio, 2012. Il bosone di Higgs è una particella sfuggente e di massa elevata che è proprio ciò che dà massa a tutta la materia nell’universo – in pratica, è ciò che consente alle cose di esistere fisicamente.
Anche altre particelle, come gli adroni esotici X(3872), Z(4430), Zc (3900) e Y(4140), sono state osservate nei test dell’LHC, così come una serie di altre potenziali particelle elementari che devono ancora esistere confermato.
La scoperta del bosone di Higgs ha rappresentato un importante passo avanti per la comprensione delle leggi fisiche dell'universo, ma ha anche dato origine a ulteriori domande e problemi. In effetti, gran parte di ciò che l’LHC ha scoperto sulla fisica delle particelle porta a più domande che risposte in generale. Pertanto, i ricercatori continuano a utilizzare l’LHC per far esplodere le particelle nella speranza di trovare alcune risposte.
La sicurezza dell'LHC e la collisione di particelle
Naturalmente, quando si ha a che fare con quantità così elevate di energia e apparecchiature costose e potenti, la domanda diventa: tutto questo è sicuro? La risposta breve è sì, ma ciò non ha impedito alle persone di ipotizzare numerosi scenari apocalittici.
Famosi scienziati come Stephen Hawking e Neil Degrasse Tyson hanno proposto possibili eventi catastrofici che potrebbero verificarsi a seguito di l’uso dell’LHC, inclusa la formazione di mini buchi neri, la distruzione della Terra e la produzione di teorie teoriche distruttive particelle conosciute come “estranei”. Hawking ha anche avvertito che il bosone di Higgs è una scoperta pericolosa e potenzialmente distruttiva, e dovrebbe esserlo lasciata sola.
Tuttavia, due revisioni approvate dall'American Physical Society e commissionate dall'Organizzazione europea per la ricerca nucleare (CERN) hanno liberato l'LHC da qualsiasi problema di sicurezza. In effetti, come sottolineato all'interno dei rapporti, i tipi di collisioni di particelle prodotti dall'LHC si verificano costantemente in tutto l'universo e assomigliano a quelli collisioni tra raggi cosmici ad altissima energia e la Terra, che avvengono a velocità molto maggiori di quelle dell’LHC realizza.
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Tali preoccupazioni da parte di importanti figure scientifiche hanno portato a un eccesso di teorie cospirative riguardanti l’LHC. Le teorie più creative su Internet affermano che il CERN sta utilizzando l'LHC per aprire portali per l'Inferno, per trasportarci in realtà alternative e per comunicare con esseri maligni. Questi, tuttavia, graffiano solo la superficie. Il fatto che i ricercatori discutano apertamente della possibilità che l’LHC aiuti a scoprire prove dell’esistenza di più universi o altre dimensioni all’interno del nostro non fa altro che alimentare il fuoco cospiratorio.
Un aspetto importante di molte di queste teorie del complotto è la connessione del CERN con la dea indù della creazione e distruzione, Shiva, che funge da mascotte dell'LHC e ha una statua eretta all'ingresso dell'LHC LHC. Molti sostengono che questa sia una sottile ammissione che al CERN sta accadendo qualcosa di molto più ultraterreno. In realtà la presenza della statua è facilmente spiegabile; è stato un regalo del governo indiano per celebrare il completamento dell'LHC e il CERN si è sentito bene Lo status di Shiva come dea della creazione e della distruzione era una metafora appropriata per gli LHC funzione.
Qual è il futuro dell’LHC e della fisica delle particelle?
Quindi, ora che i ricercatori hanno utilizzato l’LHC per trovare il bosone di Higgs, quale sarà il futuro della superstruttura? La scoperta del bosone di Higgs è solo l'inizio. I ricercatori sperano di trovare altri tipi di bosoni e altre particelle elementari e di utilizzare l'LHC per iniziare a testarli teoria della supersimmetria, che presuppone che ogni particella di materia abbia un'altra controparte più grande da qualche altra parte nel mondo universo.
Si prevede inoltre che l'LHC riceva un aggiornamento all'alta luminosità dopo il 2022, che aumenterà lo spettro all'interno del quale saranno visibili i risultati. In termini semplici, ciò significa che i ricercatori potranno osservare meglio i test, poiché i tunnel saranno meglio illuminati.
Questo è importante per ovvie ragioni, ma la preoccupazione principale è che l’LHC potrebbe essere a corto di potenziali scoperte data la sua attuale luminosità. All'inizio della vita di un collisore, il numero di scoperte è molto maggiore che in seguito, poiché il numero di cose che possono essere viste ad una data luminosità è finito. L’unico modo per aumentare il numero di potenziali scoperte è migliorare la luminosità della struttura o la forza dei suoi strumenti. L'aggiornamento dovrebbe consentire di esaminare aspetti ancora più sconcertanti della fisica delle particelle.
Gli scienziati sperano addirittura di poter un giorno utilizzare l'LHC per sbirciare nei regni della materia oscura ed esplorare le potenziali dimensioni nascoste dell'universo. È un azzardo, certo, ma, ancora una volta, confermare l’esistenza del bosone di Higgs una volta era considerato un sogno irrealizzabile. Nessun gioco di parole.
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