Marea lunare influisce anche sul più grande acceleratore di particelle al mondo

La Luna, che  influisce sui mari della Terra con la sua gravità, influisce allo stesso modo anche sul Large Hadron Collider (LHC) al Cern di Ginevra. E richiede ai fisici di regolare periodicamente questa macchina estremamente sensibile.

L’LHC, l’acceleratore di particelle più grande e più potente finora realizzato, è costruito all’interno di un tunnel sotterraneo lungo 27 km situato al confine tra la Francia e la Svizzera, dove i protoni accelerano e poi crollano uno sull’altro, producendo esplosioni spettacolari che fanno nascere le particelle esotiche. Queste collisioni  avvengono solo quando i fasci di protoni si sintonizzano eccellentemente ed intersecano solo nei punti giusti; tale buona sincronizzazione tiene conto di tutto, compresa la Luna, che influenza la geometria precisa della disposizione.

“Tutti noi sappiamo che la Luna crea le maree”, ha scritto Pauline Gagnon, fisico dell’Università dell’Indiana su Quantum Diaries , il blog dedicato alla fisica delle particelle, “questo succede perché la Luna attira verso di sè gli oceani in quanto gira intorno alla Terra. Anche la crosta terrestre sente la stessa forza, ma poiché l’acqua si muove più facilmente della crosta, quasi nessuno ha mai annunciato le deformazioni della Terra. Gli operatori dell’LHC lo fanno però, perché l’acceleratore è sia molto grande sia molto preciso.”

Le forze di marea accadono perché la forza di gravità dipende da quanto distanti sono due  masse: quelle che sono più vicine l’una all’altra hanno le forze gravitazionali più grandi tra loro. Di consequenza, il lato più vicino alla Luna della Terra sente una forza più potente rispetto a quello lontano, facendo sì che  la Terra si deformi leggermente.

Quando la crosta del nostro Pianeta viene attirata verso la Luna, porta con se anche l’LHC. Come con gli spostamenti dell’acceleratore, il viaggio dei fasci di protoni si sposta di poco su un percorso sbagliato e quasi allineato con le curve degli anelli delle mura. Per questo motivo, gli operatori dell’LHC devono regolare periodicamente la macchina e i fasci di protoni, stando a quanto referisce LiveScience.

L’effetto è evidente per tutto il mese, ma si sente più fortemente quando la luna è piena o nuova, perché è quando la luna e il sole sono allineati, che le loro forze di marea sulla Terra vengono combinate per un effetto potenziato.

Ogni volta che l’operatore LHC ha corretto le orbite dei fasci di protoni”, ha anche eseguito una scansione dei due fasci di riorganizzare, provocando una breve caduta nella la frequenza delle collisioni.

“E’ stata una sorpresa per me essere testimone dell’aspetto dinamico di tutto questo”, scrive Gagnon. “Quando la luna saliva nel cielo, la forza esercitata è cambiato anche di poco, ma anche questi cambiamenti infinitesimali erano abbastanza grandi da richiedere una correzione dell’orbita periodica dei fasci di protoni nell’acceleratore per adattarsi a un tunnel deformato”.