Gli enigmi di HEPscape! si ispirano alla ricerca reale. Scopri le macchine, le particelle e le persone che stanno dietro alla missione.
01 / ACCELERARECampi elettrici danno energia alle particelle; magneti guidano i fasci.
02 / FAR COLLIDERELe collisioni permettono di studiare la materia e produrre nuove particelle.
03 / RIVELAREI rivelatori registrano segnali: i ricercatori li usano per ricostruire gli eventi.
01 / LE MACCHINE
Le macchine: accelerare e far collidere
Che cos’è LHC?
Il Large Hadron Collider è un acceleratore circolare del CERN, in un tunnel di circa 27 chilometri vicino a Ginevra. Due fasci di protoni, o di ioni, viaggiano in direzioni opposte e vengono fatti scontrare in punti precisi. Le collisioni aiutano a esplorare i costituenti della materia.
Nel gioco. È l’acceleratore che la tua squadra deve rimettere in funzione nella missione.
Un acceleratore trasferisce energia a particelle con carica elettrica. Nelle cavità a radiofrequenza, campi elettrici le accelerano; i magneti guidano e concentrano i fasci. In una macchina circolare le particelle passano più volte nelle strutture acceleranti. Per studiare le collisioni servono poi i rivelatori.
Nel gioco. Campi magnetici e materiali superconduttori sono al centro di alcuni enigmi.
È la teoria che descrive le particelle elementari e tre interazioni fondamentali: elettromagnetica, debole e forte. Comprende quark, leptoni e bosoni, incluso il bosone di Higgs. Per esempio, un protone contiene due quark up e un quark down. Il modello ha superato molti test, ma non include la gravità e non spiega che cosa sia la materia oscura.
Nel gioco. Combinare i quark e riconoscere i segnali delle particelle collega gli indizi alla fisica.
ATLAS è uno degli esperimenti di LHC e il nome del suo grande rivelatore. Strati di strumenti attorno al punto di collisione misurano traiettorie ed energia delle particelle. I ricercatori usano questi segnali per ricostruire ciò che è successo. ATLAS e CMS hanno annunciato nel 2012 la scoperta del bosone di Higgs.
Nel gioco. Le immagini delle collisioni si leggono cercando tracce e depositi di energia.
CMS, Compact Muon Solenoid, è un altro grande esperimento di LHC. Il suo rivelatore usa un potente magnete solenoidale e diversi strati di strumenti per studiare le particelle prodotte nelle collisioni. Condivide gli obiettivi scientifici di ATLAS, ma impiega soluzioni tecniche diverse: risultati indipendenti permettono di confrontare le osservazioni.
Nel gioco. Un evento candidato al bosone di Higgs si riconosce dai prodotti del suo decadimento.
L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare è l’ente pubblico italiano che studia i costituenti della materia e le leggi fondamentali della natura. La sua ricerca comprende fisica nucleare, delle particelle e delle astroparticelle, insieme allo sviluppo di tecnologie. HEPscape! è un suo progetto per condividere la ricerca con il pubblico attraverso il gioco.
Nel gioco. L’INFN porta la fisica fuori dai laboratori e ti invita a esplorarla in squadra.
Il CERN è l’Organizzazione europea per la ricerca nucleare, con un laboratorio al confine tra Francia e Svizzera. Ospita LHC e riunisce persone di molti paesi per studiare le particelle e le loro interazioni. LHC è la macchina; ATLAS e CMS sono esperimenti che ne studiano le collisioni.
Nel gioco. La visita virtuale al CERN è il punto di partenza dell’avventura.