Come funziona il Large Hadron Collider (LHC)?

Rispondo molto brevemente - invito gli esperti del settore a correggermi o ad aggiungere informazioni. È un acceleratore di particelle che accelera tipicamente protoni (in generale ioni/adroni) a velocità praticamente pari a quella della luce con l'obiettivo di fare schiantare due di queste particelle a questa velocità l'una contro l'altra, in un violentissimo impatto. Così si creano energie enormi che sono in grado di creare mediante meccanismi noti della fisica delle particelle ad altissime energie, fenomeni esotici, creando sottoprodotti che dipendono o solo dall'interazione forte o da interazioni con particelle che nella vita comune non si notano mai. Mediante questi dispositivi si è riusciti a dimostrare l'esistenza del bosone di Higgs, ma anche a dimostrare la teoria della cromodinamica quantistica, entrambe teorie super note nel paradigma scientifico. È come se si avessero due pistoleri quantistici che ad enorme distanza si sparassero l'uno verso l'altro, e i due proiettili si incontrassero a metà strada in un violento impatto, generando uno sciame di proiettili e fenomeni quantici. Nell'LHC è lo stesso e lo studio di questi prodotti consente di scoprire sempre cose nuove (o di confermare le teorie oggi accettate).

Da studentessa di dottorato in Fisica Teorica - la tua risposta è più che corretta ed esaustiva. Le particelle accelerate non avranno mai la velocità della luce - gli adroni sono troppo 'pesanti' - però sono molto energetici e veloci, consentendo di creare anche particelle molto pesanti come appunto il bosone di Higgs (più energia hai, più pesanti sono le particelle che puoi creare). Si cerca anche di osservare possibili candidati di Materia Oscura (una componente dell'Universo che non si sa cosa sia, ma si sa che c'è per gli effetti gravitazionali che comporta), ma per ora non si è visto nulla. La tua risposta era più che esaustiva, volevo solo aggiungere i miei due cents!

Il funzionamento del LHC sfrutta l interazione tra campo elettrico e campo magnetico... In particolare vengono adottati in linea al tunnel dei superconduttori magnetici con funzioni diverse... Allineare il fascio ed accelerare le particelle... Per mantenere stabilmente i fasci di particelle sulle orbite circolari dell’acceleratore sono necessari ben 1232 dipoli magnetici superconduttori di 15 metri di lunghezza disposti lungo tutta la circonferenza della macchina Altri 392 quadrupoli magnetici superconduttori sono necessari per mantenere i fasci ben focalizzati lungo tutta la traiettoria delle particelle, mentre molti altri magneti di tipo sestupolo, ottupolo, decapolo etc. per un totale di circa 9600 magneti disposti lungo l’anello sono necessari per far funzionare correttamente l’acceleratore.