Collisione tra protoni a 7 Tev (trilioni di elettron volt).Il bing bang in miniatura al Cern.
Altro esperimento storico al Cern di Ginevra: lungo l’anello di 27km gli scenziati hanno ricreato una collisione in miniatura tra protoni ad una velocità mai ricreata prima d’ora in laboratorio: 7 trilioni di elettron volt.
L’elettron-volt è l’ordine di grandezza delle energie in gioco nelle reazioni chimiche (infatti le pile, che sono i più semplice dispositivi elettrochimici, erogano tensioni di ~ 1.2÷1.5 V). E’ quindi l’energia con cui sono legati gli elettroni esterni, più facilmente separabili da un atomo, perciò è anche l’energia in gioco nei fenomeni ottici, che avvengono attraverso una perturbazione degli elettroni esterni, e in tutti i fenomeni biologici (si pensi alla fotosintesi, come esempio di fenomeno biologico-ottico-chimico). Le energie caratteristiche degli elettroni più interni di un atomo sono dell’ordine dei keV (1 keV = 1000 eV), e sono caratteristiche dei raggi X. Le energie caratteristiche dei protoni nel nucleo sono ancora maggiori, dell’ordine dei MeV (1 MeV = 1 106=1000000 eV) , e sono caratteristiche dei raggi gamma. Le energie caratteristiche dei raggi cosmici o delle particelle accelerate in grandi macchine acceleratrici sono dell’ordine dei GeV (1 GeV = 1 109 = 1000000000 eV). L’energia che possiede un protone di 2000 GeV, che una sola macchina al mondo è attualmente in grado di produrre, equivale a ~3 10-7 joule; per confronto una zanzara, con la massa di circa 1 mg, che voli alla velocità di 1 m/s ha un’energia cinetica di ~ 5 10-7 joule. Però il volume di una zanzara è ~1 mm3 mentre un protone ha un volume di 10-36 mm3 quindi un grande acceleratore può essere visto come un concentratore di energia che realizza in uno spazio piccolissimo una eccezionale densità di energia. E’ da notare che sebbene eV, keV, ecc. siano definiti inizialmente dalla quantità di energia ceduta o acquistata da particelle cariche attraverso un campo elettrico, si tratta comunque di unità di misura dell’energia che possono essere usate per misurare l’energia cinetica o potenziale di qualsiasi origine, quindi poiché la forza nucleare agisce in maniera simile tra protoni e neutroni, si può attribuire ai neutroni in un nucleo un’energia dell’ordine dei MeV, come per i protoni, anche se non hanno carica elettrica.
A questi livelli far scontrare due protoni è come far scontrare due aghi sparandoli dalle sponde opposte dell’Atlantico, afferma il direttore degli acceleratori e della tecnologia del Cern, STEVE MYERS.
Lo scopo di questi esperimenti è quello di ricreare le prime fasi dell’Universo, consentendo ulteriori scoperte riguardo a nuove particelle in modo da aprire le porte alla nuova fisica.
tratto e addattato da
www.ilsole24ore.com
www.ansa.it
