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John
Adams, uno dei padri del PS, annuncia che è stato inaugurato
il nuovo sincrotrone. La bottiglia di vodka che ha
in mano è un omaggio degli scienziati russi di Dubna,
città dove si trovava il sincrotone che ha ceduto al
PS il primato
di potenza.
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IERI
Gli studi per il primo acceleratore di particelle cominciarono
nel 1952 prima ancora che il Cern fosse ufficialmente fondato.
Ma ci vollero sette anni per finire di progettare e costruire
il PS, sincrotrone a protoni, che iniziò
la sua lunga carriera il 24 novembre 1959, giorno in cui accelerò
il primo fascio di particelle.
Nel sincrotrone, i protoni viaggiano lungo un percorso circolare
e sono via via accelerati fino a raggiungere velocità
e quindi energie molto alte.
Con un'energia di 24 GeV, il PS superava largamente i 10 GeV
del sincrotrone di Dubna, l'acceleratore più potente
del momento.
Inizialmente, il PS accelerava i protoni, li sparava contro
bersagli interni e dirigeva poi le particelle che nascevano
da questi scontri nei rivelatori posti nei laboratori sperimentali
lungo il suo perimetro.
Poi, nel 1970, furono costruiti gli Anelli ISR (Intersecting
Storage Rings), il primo strumento in grado di far collidere
tra loro protoni. Gli ISR furono il primo «cliente esterno»
del PS; cioè il primo di una lunga serie di strumenti
che prelevano dal PS i fasci di protoni accelerati.
I ricercatori richiedevano fasci di protoni sempre più
intensi, così negli anni '70 al PS fu attaccato il Booster,
una macchina da 800 MeV in grado di dare una spinta aggiuntiva
ai fasci di protoni.
Grazie a questa innovazione, nel 1973, il Cern scoprì
l'esistenza delle correnti neutre, risultato dell’interazione
tra i neutrini, piccole e sfuggenti particelle, e la materia.
Per gli scienziati l'esistenza di queste correnti neutre era
una prima indicazione che elettromagnetismo e forza debole sono
in realtà due aspetti della stessa forza.
Per confermare questa teoria, però, andavano trovati
i vettori della forza debole, particelle già individuate
dalla teoria e chiamate bosoni W e Z.
Ma il PS non era abbastanza potente per arrivare alle energie
necessarie a produrre in laboratorio questi bosoni.
Perciò nel 1976 nacque SPS, il Super Proton Synchrotron,
un nuovo acceleratore con una circonferenza di 7 chilometri.
Il vecchio PS si guadagnò così il suo secondo
cliente esterno: i protoni che giravano nell'SPS, infatti, erano
prima accelereati dal PS.
Il PS così forniva protoni ai suoi utilizzatori diretti
nelle zone sperimentali, e contemporaneamente anche agli ISR
e all'SPS.
Successivamente il PS fu utilizzato per accelerare anche gli
anti-protoni, antiparticelle dei protoni.
Nel 1981, Carlo Rubbia trasformò l'SPS in un collider
e fece scontrare tra loro fasci di protoni e anti-protoni. Studiando
queste collisioni il fisico italiano riuscì finalmente
a rivelare le particelle W e Z.
Nel 1982, al PS fu richiesto anche di decelerare gli antiprotoni
a 600 MeV/c prima di iniettarli nel LEAR (Low Energy Anti-proton
Ring), un deceleratore di anti-protoni che permetteva ai fisici
di studiare in dettaglio l'antimateria.
E proprio durante gli studi con il LEAR, nel 1995, un gruppo
di fisici italiani e tedeschi assemblò il primo anti-atomo
artificiale, l'anti-idrogeno.
Le teorie sulla possibile esistenza di un antimondo, parallelo
e simmetrico al nostro, lasciarono così il regno della
fantasia e divennero un reale campo di ricerca, che continua
ancora oggi.
Il 1989 segnò un'altra grossa tappa nella vita del PS
con l’arrivo del LEP (Large Electron-Positron colider),
un immenso collider elettroni – positroni di 27 chilometri
di circonferenza. Fino al novembre del 2000, quando fu spento
il LEP, il PS ha funzionato anche come iniettore di positroni
ed elettroni per l'SPS, e l'SPS a sua volta come iniettore per
il LEP.
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La
sala di ocntrollo del sincrotrone a protone PS come appare oggi.
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OGGI
Nel 1959 nessuno immaginava che nel 2004 il PS avrebbe ancora
funzionato come cuore del complesso di acceleratori del Cern.
Né che nel 2007 avrebbe ancora pulsato per iniettare
fasci di particelle in LHC (Large Hadron Collider) il grande
collider del Laboratorio ancora in costruzione. |
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