HEPscape! · Esplora

La scienza dietro la sfida

Gli enigmi di HEPscape! si ispirano alla ricerca reale. Scopri le macchine, le particelle e le persone che stanno dietro alla missione.

  1. 01 / ACCELERARECampi elettrici danno energia alle particelle; magneti guidano i fasci.
  2. 02 / FAR COLLIDERELe collisioni permettono di studiare la materia e produrre nuove particelle.
  3. 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.

LHC sul sito CERN (in inglese)

Come funziona un acceleratore?

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.

Gli acceleratori spiegati dal CERN (in inglese)
02 / LE PARTICELLE

Le particelle: dai modelli ai segnali

Che cos’è il Modello Standard?

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.

Il Modello Standard sul sito CERN (in inglese)

Che cos’è ATLAS?

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.

Scopri ATLAS sul sito CERN (in inglese)

Che cos’è CMS?

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.

Scopri CMS sul sito CERN (in inglese)
03 / LE PERSONE

Le persone: una ricerca condivisa

Che cos’è l’INFN?

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.

Conosci l’INFN

E il CERN?

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.

Conosci il CERN (in inglese)

Ora tocca alla tua squadra

Queste sono le idee scientifiche dietro la missione. Gli indizi e le soluzioni degli enigmi ti aspettano durante il gioco.

Approfondimenti ufficiali: i link CERN sono in inglese; la pagina INFN è in italiano.