Il Large Hadron Collider (LHC) è un acceleratore di particelle in fase di sviluppo da parte del CERN, la più grande organizzazione mondiale dedicata alla fisica delle particelle. Un acceleratore di particelle, a volte chiamato "distruttore di atomi" dai laici, è un dispositivo che spinge particelle subatomiche chiamate adroni ad alta velocità. Macchine come l'LHC consentono di dividere le particelle in componenti sempre più piccole nella ricerca dell'identificazione delle cosiddette particelle elementari, da cui potrebbero derivare tutta la materia e l'energia.
L'LHC, situato presso la sede del CERN, dovrebbe entrare in funzione nel 2008. Durante il funzionamento, l'LHC dovrebbe replicare, su scala ridotta, le condizioni esistenti nell'universo una piccola frazione dopo il Big Bang. Quindi, potrebbe essere possibile discernere cosa accadde nelle prime fasi evolutive dell'universo. Tra le altre cose, l'LHC può fornire prove di ulteriori dimensioni oltre le nostre quattro familiari (tre dimensioni spaziali, più il tempo).
L'LHC dovrebbe aiutare fisici, astronomi e cosmologi a rispondere a domande sulla natura e le origini della materia, dell'energia e dell'universo. Per esempio:
- L'antimateria è semplicemente una "immagine speculare" della materia o la relazione è più complessa?
- Perché la materia sembra predominare sull'antimateria nell'universo?
- Perché tutta la materia e l'antimateria non si sono combinate molto tempo fa, convertendo l'intero universo in energia?
- Qual è la natura della materia oscura?
- Perché solo alcune particelle hanno massa?
Guarda un video sul Large Hadron Collider.
L'LHC utilizzerà intensi campi magnetici generati dalla superconduttività per accelerare gli adroni in un percorso circolare di 27 chilometri (circa 17 miglia) di circonferenza. Le particelle interagiranno con i campi magnetici per guadagnare energia ad ogni rivoluzione. L'LHC sarà in grado di accelerare i protoni a livelli di energia di circa 14 TeV (trilioni di elettronvolt, dove un trilione è uguale a 10 12) o 2.2 x 10-6 joule. I nuclei degli atomi di piombo saranno accelerati a velocità sufficienti a causare collisioni con livelli di energia vicini a 1150 TeV o 1.8 x 10 -4 joule. L'elettronvolt (eV) è la quantità di energia cinetica acquisita da un elettrone che passa attraverso un campo elettrostatico producendo una differenza di potenziale di un volt. Il joule è l'unità standard di energia, equivalente a un watt - secondo.