Come funzionano i rivelatori dell’ LHC?

In breve spieghiamo cosa fanno i rivelatori CMS, Atlas, Lchb e Alice.

Parte dell acceleratore di particelle LHC

Parte dell' acceleratore di particelle LHC

I media e i TG nazionali, dopo aver angosciato molti di voi con le loro farneticazioni riguardanti la fine del mondo e i vari articoli dei giornali “fermate il test del big Bang o la terra sparirà”, ed aver scampato il pericolo ( vi è passata la paura? ), cerchiamo di capire come funziona questo stupendo acceleratore di Particelle, chiamato Large Hadron Collider ( cavolo è stupendo da pronunciare! ).

Questo spettacolo della scienza e della fisica quantistica creato dall’uomo è composto da vari rilevatori che sono:

Cms, Compact Muon Solenoid – Cerca insieme ad Atlas il Bosone di Higgs. Cms e Atlas sono gli esperimenti principali di Lhc ed andranno alla ricerca della cosidetta particella di Dio, il Bosone di Higgs, la particella che conferisce la massa a tutte le particelle che costituiscono la materia conosciuta. Esplorerà la natura della materia e le forze fondamentali che governano l’universo. Sebbene gli obiettivi di Cms e Atlas siano gli stessi, Cms utilizza soluzioni tecnologiche diverse e magneti progettati di conseguenza per raggiungere il suo obiettivo.

Lhc Beauty (LHCb) detector è stato progettato per rispondere ad una domanda precisa: esiste l’antimateria e dove è andata a finire? Durante il Big Bag, secondo gli scienziati, c’erano in eguale quantità materia ordinaria e antimateria, la sua controparte. Ma oggi non c’è traccia di antimateria, ad esempio non esistono stelle o galassie di antimateria. Per questo Lhc Beauty investigherà sulla sottile differenza tra materia e antimateria studiando un tipo di particella, chiamata “beauty quark”.

Alice – Ricostruirà attraverso collisioni ad altissima energia tra nuclei di piombo, i momenti successivi al Big Bang, un milionesimo di secondo dopo il BB. Gli scienziati sperano di ricreare lo stato della materia esistente in quei momenti: un plasma di quark e gluoni con una temperatura di mille miliardi di gradi raggiunta un milionesimo di secondo dopo il Big Bang durata solo qualche frazione di secondo. Una materia allo stato liquido a causa delle altissime temperature dell’universo primordiale. Alice studierà questo plasma come si espande e come si raffredda, per capire i processi che hanno gradualmente dato luogo alle particelle che costituiscono la materia dell’universo attuale.

Atlas – È uno degli esperimenti principali di Lhc, il suo scopo è cercare la materia oscura. È enorme: alto 25 metri, lungo 45 e pesa circa 7mila tonnellate. È grande quanto metà cattedrale di Notre Dame e pesa quanto la Torre Eiffel. Atlas insieme a Cms andranno alla ricerca del Bosone di Higgs, e dai sotterranei scavati sotto Meyrin, in Svizzera, guarderà verso lo spazio per cercare nuove dimensioni, microscopici buchi neri e le prove dell’esistenza della material oscura.

Ci sono poi altri due rivelatori minori, ma specializzati, Lhcf che simulerà i raggi cosmici e Totem (Total Cross Section, Elastic Scattering and Diffraction Dissociation) che misurerà la grandezza del protone e il suo comportamento.

Lhc genererà una grande quantità di dati: quasi 150 milioni di sensori rileveranno le informazioni provenienti da milioni di collisioni al secondo fra particelle che avvengono al centro di ognuno dei quattro esperimenti o rilevatori principali di particelle. Secondo gli scienziati saranno prodotti circa mezzo miliardo di dati al secondo, 15 milioni di Gygabite l’anno, come riempire un hard disc di 100 GB ogni 4 minuti. In previsione di questa grande mole di dati è stato realizzata la Grid, o meglio il sistema di calcolo “LHC Computing Grid“, o LHC@Home.

Vi ricordate uno dei primissimi articoli del mio blog sul calcolo distribuito tra cui c’era proprio LHC@Home (cliccare per leggere il Thread ufficiale del sito Boinc.Italy di cui faccio anche io parte) su piattaforma Boinc?

I dati rilevati verranno selezionati in una camera di calcolo e qualsiasi cosa ritenuta interessante verrà conservata. Pacchetti di informazioni verranno poi mandati al centro di calcolo del Cern dove saranno registrati, selezionati e verrà creato un resoconto degli eventi. Dalla Svizzera i dati verranno, poi, mandati attraverso la rete ( Calcolo distribuito / Boinc ) e attraverso connessioni dedicate verso i centri universitari europei e di tutto il mondo e loro laboratori. Una volta diffusi saranno a disposizione di 7-8mila fisici che dovranno studiarli e analizzarli.

L’ LHC ha bisogno di tutti noi per analizzare tutti i Gb di dati che raccoglierà durante i suoi esperimenti, e poi detto tra noi, non dobbiamo ringraziarlo per non averci risucchiato?

Scusate il finale alla TG2 e alla Studio Aperto

3 Responses to Come funzionano i rivelatori dell’ LHC?

  1. RUSSO Vincenzo scrive:

    Tempo fa Stephen Hawking voleva poter conoscere la Mente di Dio. Per questo io gli dedicai il mio libro: “Il Tachione il dito di Dio”. Ora ha cambiato idea e dice che Dio non esiste. Il CERN a sua volta ripropone l’eterna esistenza della materia. Io rispondo così:
    COMMENTO ALL’ULTIMO ESPERIMENTO DEL CERN DI GINEVRA.
    Ciò che è stato osservato al CERN di Ginevra ,consiste di un plasma di teorema geometrici e matematici, espressi in numeri cardinali .
    Questi a loro volta sono costituiti da un gas di numeri ordinali, (la polvere di Cantor ” diviene “ frattali).
    A proposito DUNQUE ,della presunta autosufficienza della materia ,affermata dopo gli ultimi esperimenti del CERN di GINEVRA.
    Siamo semplicemente alle solite tesi ideologiche .
    Non si tiene conto che l’energia applicata nell’esperimento del CERN è già esistente nell’universo . Quindi la materia non è affatto autosufficiente. Rimane vero semplicemente che nulla si crea e nulla si distrugge .
    Rimane insoluto infatti ,quali sono le ragioni dell’esistenza dell’energia ? Perché c’è l’energia invece che il nulla ?
    Per approfondire segnalo il sito: il Tachione il dito di Dio.
    Nel sito http://www.webalice.it/iltachione si può leggere gratuitamente in rete la teoria unificata dell’universo fisico e mentale, secondo il pensiero sineterico.
    La tesi fondamentale della teoria afferma che la gravità non è una qualità della materia ma una reazione astratta all’estensione angolare .
    Pertanto le successive dimensioni spaziali “estendendosi” a partire dal punto mentale,alla retta ,al piano e ai volumi, determinano REAZIONE ANGOLARE GRAVITALE ,all’ipotesi immaginaria di estensione LAMBDA, nello spazio tempo.
    Pertanto le ragioni invisibili delle apparenze fisiche ,sono astrazioni di teorema matematici.
    Le apparenze fisiche visibili ai sensi sono simulazioni delle idee della teoria.
    In pratica non ci sono fenomeni fisici ma solo rappresentazioni mentali dell’osservatore

  2. RUSSO Vincenzo scrive:

    RUSSO Vincenzo
    ott 29th, 2010
    Vittorio Catani
    Sono andato sul sito “Il Tachione…”
    Teoria originale, ardita e che – ahimè – per mie carenze tecniche non sono in grado di comprendere appieno, come forse sarà per altri lettori.
    Forse, se ci si pone il fine d’essere compresi da quanta più gente è possibile, un linguaggio meno specifico avrebbe giovato, sia pure a costo di qualche semplificazione.
    Comunque: complimenti. Non è da tutti.

    RUSSO Vincenzo
    Caro Vittorio Catani ,la teoria unificata deve correggere duemila anni di errori di filosofia ,che hanno influito sulla logica ,sulla matematica e sulla fisica. Ora per correggere tutto questo ,po,po di scienza travisata ,occorre una nuova semantica .Cioè si devono dare nuovi significati a parole ed espressioni in uso da secoli.Non che sia tanto difficile in se.Il difficile e rimuovere i pregiudizi stratificati nella cultura nota.Per esempio INFINITO oggi significa qualcosa d’immenso e magnifico. In realta è un numero e una qualità incompleta. Un numero non finito. Cioè non è un numero intero. Quindi non rappresenta grandezza ma incompletezza. Gli antichi della magna grecia usavano invece i due diversi termini limitato,(cioé completo),per esprimere grandezza e illimitato,(cioè incompleto), per definire la rarefazione dei numeri primi nel nulla. Va meglio?
    PROVIAMO CON UNA NUOVA MAIL QUI DI SEGUITO.
    LEGGETEMI PERO’ IN MODO ESTESO anche SUL MIO SITO, PER UNA COMPRENSIONE MIGLIORE.
    SALUTI DA VINCENZO
    Vi TRASMETTO UN’ALTRA MIA MAIL MOLTO DIFFUSA IN RETE.
    risposte a BIOLOGI NEODARWINISTI e scienziati agnostici o atei.
    RUSSO Vincenzo scrive:
    ottobre 26, 2010 alle 12:16 pm
    Tutte le teorie della scienza non sono conclusivamente galileane.
    Altrimenti diventano leggi della natura e non sono più teorie.
    Quindi le ragioni invisibili per essere ,sono molto più profonde delle cause visibili presunte ,e lo sono più importanti ,persino di quelle cause sperimentalmente verificate. Infatti ogni esperimento è vero solo fino a quando si ripete identico.
    UN BRAVO DI SETTORE DUNQUE A RICHARD LEWONTIN biologo antievoluzionista.
    La scienza è fede quanto la religione ,ma è difficile farlo ammettere. Eppure la teoria standard e la matematica stessa sono solo ipotesi ipotetico deduttive ,valide solo nel loro proprio sistema assiomatico. Vale a dire che sono incomplete o indecidibili. In pratica non sono false ,perchè sono ipotesi coerenti nel proprio sistema assiomatico. Con ciò non sono neanche vere però ,ma sono solo finte ed immaginarie costruzioni mentali. Le congetture non sono invece nemmeno costruibili e quindi sono false.
    Allora il mondo visibile è una costruzione mentale, realizzata con teorema coerenti ma finti.
    Per concludere .A quali giudizi si devono sottoporre i concetti sintetici ed analitici per trovare le leggi naturali galileane visibili ed invisibili? Ovvero come si trova anche il perché dell’esistere ?
    RISPOSTA : Con il giudizio completo della logica sineterica. Vedi sul sito http://www.webalice.it/iltachione ,soprattutto al volume V : “il tempo e il pensiero”.

  3. alberto42 scrive:

    Io magari evado dalle intressanti domande che ho letto. Volevo appunto gentilmente sapere se il personale che si occupa in genere dell’LHC è da ritenersi, nel senso delle loro convinzioni, personale che appoggia la teoria delle stringhe. E se per favore mi poteste chiarire in pratica se il famoso bosone di dio è ricercato in quanto, diciamo come particella, cioè materia vera e propria, o magari come le stringhe, o casomai come una specie di energia che tutto pervade del tipo la forza gravitazionale. nella mia ignoranza, dato che è definito come componente con spin a scalare, avrei capito che si tratterebbe di materia vera e prpria.
    grazie da alberto

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