Il primo fascio di protoni partito alle 9.45, con qualche minuto di ritardo, a Ginevra ha compiuto il primo giro completo, quasi alla velocità della luce, dell'anello di 27 chilometri del Large Hadron Collider (Lhc), il più grande acceleratore del mondo. Il giro è stato piuttosto lento, ma una volta aperta la strada il fascio compierà un giro completo in 20 microsecondi.
Lhc, costato sei miliardi di euro, ha cominciato così il suo viaggio verso il Big Bang tra l'entusiasmo generale: l'atmosfera è proprio quella di un lancio spaziale.
Inizialmente l'intensita' dell'energia sarà piuttosto bassa, 450 Gev (ossia 450 miliardi di elettronvolt), ma in breve tempo questa verrà portata a cinque TeV (5.000 miliardi di elettronvolt) e quindi a sette TeV (7.000 miliardi di elettronvolt) entro un anno, e quando i fasci si scontreranno l'intensità di energia raggiunta sarà di 14 TeV, la più alta mai raggiunta da un acceleratore.
L'acceleratore Lhc, che dovrebbe ricreare i primissimi momenti successivi al Big Bang, un tremiliardesimo di secondo dopo, ha, dunque, aperto ufficialmente la caccia a quella che ormai viene definita la "particella di Dio", il Bosone di Higgs, particella elementare prevista dal Modello Standard (la teoria che descrive tutte le particelle elementari ad oggi note e tre delle quattro forze fondamentali note, ossia le interazioni forti, quelle elettromagnetiche e quelle deboli) teorizzata nel 1964 dal fisico Peter Higgs. Nel mirino di Lhc non c'è solo il Bosone di Higgs, ma anche la ricerca di evidenze che confermino l'esistenza della materia oscura, dell'antimateria, per poi poi vedere se esistono particelle del tutto nuove e dimensioni spaziali o dimensioni addizionali come quelle previste dalla Teoria delle Stringhe. Insomma con Lhc è iniziato un viaggio che molto probabilmente riserverà delle sorprese.
L'acceleratore Lhc eseguirà quattro esperimenti che avverranno in altrettanti rivelatori differenti: CMS, Atlas, Lchb e Alice.
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".
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