Dieci anni dopo aver scoperto il bosone di Higgs, il Large Hadron Collider sta per iniziare a frantumare protoni insieme a livelli di energia senza precedenti nella sua ricerca per rivelare più segreti su come funziona l'universo.

Il più grande e potente collisore di particelle del mondo è stato riavviato ad aprile dopo una pausa di tre anni per gli aggiornamenti in preparazione alla sua terza corsa.

Da martedì durerà 24 ore su 24 per quasi quattro anni con un'energia record di 13,6 trilioni di elettronvolt, ha annunciato l'Organizzazione europea per la ricerca nucleare (CERN) in una conferenza stampa la scorsa settimana.

Invierà due fasci di protoni, particelle nel nucleo di un atomo, in direzioni opposte quasi alla velocità della luce attorno a un anello di 27 chilometri (17 miglia) sepolto a 100 metri sotto il confine franco-svizzero.

Le collisioni risultanti saranno registrate e analizzate da migliaia di scienziati come parte di una serie di esperimenti, tra cui ATLAS, CMS, ALICE e LHCb, che utilizzeranno il potere potenziato per sondare la materia oscura, l'energia oscura e altri misteri fondamentali.

1,6 miliardi di collisioni al secondo

"Miriamo a fornire 1,6 miliardi di collisioni protone-protone al secondo" per gli esperimenti ATLAS e CMS, ha affermato Mike Lamont, capo degli acceleratori e della tecnologia del CERN.

Questa volta i fasci di protoni saranno ridotti a meno di 10 micron (un capello umano ha uno spessore di circa 70 micron) per aumentare il tasso di collisione, ha aggiunto.

Il nuovo tasso di energia consentirà loro di indagare ulteriormente sul bosone di Higgs, osservato per la prima volta dal Large Hadron Collider il 4 luglio 2012.

La scoperta ha rivoluzionato la fisica in parte perché il bosone rientra nel Modello Standard, la teoria principale di tutte le particelle fondamentali che compongono la materia e le forze che le governano.

Tuttavia, diverse scoperte recenti hanno sollevato dubbi sul modello standard e il collisore recentemente aggiornato esaminerà il bosone di Higgs in modo più approfondito.

"Il bosone di Higgs è correlato ad alcune delle questioni aperte più profonde della fisica fondamentale odierna", ha affermato il direttore generale del CERN Fabiola Gianotti, che ha annunciato per la prima volta la scoperta del bosone dieci anni fa.

Rispetto alla prima corsa del collisore che ha scoperto il bosone, questa volta ci saranno 20 volte più collisioni.

"Si tratta di un aumento significativo, che apre la strada a nuove scoperte", ha affermato Lamont.

Joachim Mnich, capo della ricerca e dell'informatica del CERN, ha affermato che c'è ancora molto da imparare sul bosone.

"Il bosone di Higgs è davvero una particella fondamentale o è un composto?" chiese.

"È l'unica particella simile a Higgs che esiste o ce ne sono altre?"

"Nuova stagione della fisica"

Esperimenti passati hanno determinato la massa del bosone di Higgs, così come più di 60 particelle composite previste dal Modello Standard, come il tetraquark.

Ma Gian Giudice, capo del dipartimento di fisica teorica del CERN, ha detto che osservare le particelle è solo una parte del lavoro.

"La fisica delle particelle non vuole semplicemente capire il come, il nostro obiettivo è capire il perché", ha affermato.

Tra i nove esperimenti del Large Hadron Collider c'è ALICE, che sonda la materia che esisteva nei primi 10 microsecondi dopo il Big Bang, e LHCf, che usa le collisioni per simulare i raggi cosmici.

Dopo questa corsa, il collisore tornerà nel 2029 come LHC ad alta luminosità, aumentando il numero di eventi rilevabili di un fattore 10.

Beyond that, the scientists are planning a Future Circular Collider—a 100-kilometer ring that aims to reach energies of a whopping 100 trillion electronvolts.

But for now, physicists are keenly awaiting results from the Large Hadron Collider's third run.

"A new physics season is starting," CERN said. + Esplora ulteriormente

Large Hadron Collider restarts after three-year break

© 2022 AFP