L’esperimento ATLAS Ed ora veniamo all'esperimento "clou" quello percui e' stato costruito l'LHC... Lo scopo principale dell'esperimento ATLAS e` la scoperta sperimentale di una particella, chiamata Bosone di Higgs . L'esistenza di questa particella e` stata ipotizzata dal fisico scozzese Peter Higgs per spiegare come mai delle altre particelle, che in linea di principio sono equivalenti, abbiano una massa tanto diversa. Le particelle in questione sono le particelle di luce, o fotoni, e i "bosoni vettori" W e Z, detti appunto "luce pesante". Mentre i fotoni hanno massa nulla,quelle di "luce pesante" "pesano" quasi il doppio di un atomo di ferro, che pero` e` composto da ben 26 protoni e 30 neutroni. Il termine "pesante" e` stato usato impropriamente, in quanto non si misura l'attrazione gravitazionale tra la terra e le paricelle, bensi` la massa inerziale delle particelle, quella che compare nella formula F = m a. In Fisica delle particelle si usa misurare la massa (m) in termini di energia (E) equivalente, secondo la famosa equazione E = m c2, dove c e` la velocita` della luce. In queste unita` la massa di un protone vale circa 1 GeV/c2, dove GeV e` l'energia acquisita da un elettrone accelerato da una differenza di potenziale di un miliardo di Volt. Il fatto che le particelle W e Z sono cosi` massive comporta, tra le altre cose, che la radioattivita` naturale e` cosi` debole . Ma la domanda e` : perche` W e Z sono massive ? La risposta puo` venire dall'esistenza del bosone di Higgs, che interagirebbe con tutte le altre particelle. Da questa interazione nascerebbe la massa di tutte le particelle. E` una particella a spin nullo e carica elettrica nulla. Non sappiamo molto della massa, ma sappiamo che deve essere molto massiva altrimenti si sarebbe gia` manifestata. Non puo` pero` essere troppo massiva, altrimenti non sarebbe piu` identificabile come particella. Il limite superiore della massa e` di circa 1 TeV, mille volte la massa del protone. Facendo scontrare protoni con protoni, tutti accelerati ad altissima energia. L'energia "liberata" e` disponibile per la formazione di altre particelle. Tra queste e` possibile produrre il bosone di Higgs. La particella di Higgs e' maggiore di 150 GeV e si aspetta che all'energia di 14 TeV fornita dall'LHC sia sufficiente a crearlaPoi c'e' un problema: poiche' non si puo` rivelare direttamente la particella di Higgs, si rivelano ( ad esempio con l'ATLAS ), i suoi prodotti di decadimento. Un segnale che indica inequivocabilmente la sua presenza e` la rivelazione di 4 muoni altamente energetici. Ora che il Bosone e' stato rilevato si spera in un ritorno tecnologico da tutto quello che e' stato costruito. Sotto l'incredibile sensore "ATLAS" , al confronto di due tecnici...
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Claudio COA
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