ALICE (A Large Ion Collider Experiment) coinvolge una collaborazione di oltre 1200 fisici, ingegneri e tecnici provenienti da più di 36 diverse nazioni nel mondo. L'esperimento ALICE è pensato per studiare nel modo più efficiente le interazioni fra ioni piombo che vengono accelerati da LHC ad energie ultrarelativistiche, l’energia massima prevista nel centro di massa è di 5.5 TeV per coppia di nucleoni. Il suo goal è lo studio del Quark Gluon Plasma e dei fenomeni ad esso associati e date le notevoli caratteristiche del rivelatore, esso può contribuire in modo significativo anche ai risultati della fisica delle interazioni p+p, che sono state le prime disponibili ad LHC nel novembre 2009 e in base ai dati delle quali la Collaborazione ALICE ha pubblicato il primo lavoro di fisica in assoluto con fasci forniti da LHC [First proton-proton collisions at the LHC as observed with the ALICE detector: measurement of the charged-particle pseudorapidity density at sqrt(s) = 900 GeV _ Eur. Phys. J. C (2010) 65: 111-125]

L'apparato sperimentale è costituito da un magnete solenoidale e da più rivelatori, funzionanti sulla base di tecniche differenti ma complementari, per la gran parte contenuti entro il magnete e disposti a simmetria cilindrica attorno all'asse dei fasci di LHC. Ciò garantisce al sistema la capacità di rivelare, con alta efficienza, l'enorme moltitudine di particelle di diverse specie prodotte negli urti ione-ione, e di ricostruirne con precisione le caratteristiche dinamiche.

L'apparato misura complessivamente circa 20 metri in lunghezza e 16 metri sia in altezza che in larghezza.

Uno dei primi veri eventi raccolti da ALICE con fasci LHC di protoni a 900 GeV nel centro di massa il 5 dicembre 2009. Si noti la minore quantità di tracce (molteplicità) rispetto a quanto mostrato nelle simulazioni delle due immagini precedenti, relative all'urto di due nuclei di piombo.

Partendo dal volume a ridosso della zona d'interazione e muovendosi radialmente verso l'esterno, vi sono: il rivelatore di vertice ITS, costituito da 6 strati cilindrici di rivelatori rispettivamente a pixel di silicio, a deriva di silicio e a microstrip di silicio; una camera di tracciamento a gas (TPC); rivelatori per elettroni, positroni ed altre particelle ad alto impulso (TRD, HMPID); un rivelatore di tempo di volo (TOF); uno spettrometro per fotoni (PHOS); un calorimetro elettromagnetico (EMCal). Fuori dal magnete vi sono poi uno spettrometro per muoni, rivelatori dedicati al trigger e a misure calorimetriche a piccoli angoli, rivelatori di monitor per raggi cosmici.

I risultati dello studio dei fenomeni associati al Quark Gluon Plasma stanno conducendo ad una migliore e più ampia comprensione della natura della interazione forte, altrimenti non ottenibile da reazioni che comportino pochi nucleoni nel canale d'ingresso. Essi forniscono anche importanti risultati con cui confrontare le previsioni di evoluzione dell'Universo nei suoi primi microsecondi di vita dopo il Big Bang; gli urti centrali fra ioni piombo ad LHC costituiscono infatti quelli che vengono detti dei Little Bang, ovvero Big Bang su piccolissima scala, a meno del maggior contenuto iniziale in materia adronica, rispetto all'evento che ha originato il nostro Universo.

La prima lunga campagna di raccolta dati, con fasci sia di protoni che di ioni piombo di energie e intensità gradualmente crescenti, a partire dal 2009, si è interrotta a febbraio di quest'anno, con un'acquisizione di dati da fasci misti protone+Pb. I dati di questo tipo di interazione asimmetrica permetteranno di indagare l'effettivo ruolo del Quark Gluon Plasma nell'interazione forte.

Tracce da un'interazione asimmetrica p-Pb

È ora iniziata, sia per LHC che per gli esperimenti, una lunga pausa di di circa 16-18 mesi durante i quali, per quanto riguarda ALICE, si procederà ad alcuni essenziali interventi di manutenzione e upgrade preliminari, in vista dei fasci a maggior energia che verranno poi forniti da LHC.