LHC: acceleratore di particelle di Ginevra a caccia del Big Bang


LHC, sembra la sigla di un medicinale e anch’esso porta speranze e scetticismo, favorevoli e contrari come qualsiasi altra cosa al mondo. Parlo ovviamente del mega acceleratore di particelle situato nel laboratorio sotterraneo del Cern di Ginevra, ovvero il Large Hadron Collider. Nemmeno gli scettici possono affermare che non si tratti di qualche cosa di grandioso, basta lasciar parlare i numeri, 27 Km di diametro a 100 metri di profondità (quasi sotto la città) per un costo di oltre 6 miliardi (!) di euro. 800 i ricercatori solo italiani impegnati in questa impresa, in cui di Italia ce n’è davvero tanta, e di questo dobbiamo andare fieri e non parlare del bel paese solo quando non riesce a disfarsi dei rifiuti o dei disordini alle partite di calcio. 800 ricercatori, la maggior parte di INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), ma anche di industrie tra cui Ansaldo di Genova che ha costruito i 1700 pezzi magnetici di 30 tonnellate ciascuno, Eurometalli di firenze e Microelectronic.

L’esperimento (che si svolgerà in quattro fasi) è iniziato (puntuale, manco a dirlo) alle 9.30 di questa mattina, il fascio di protoni alle 10.27 ha fatto il primo giro all’interno dell’anello girando a 450 GeV (miliardi di elettronvolt), tra l’euforia del personale e quanti stanno assistendo allo storico esperimento; sono presenti giornalisti di di 400 testate europee, la Bbc è in diretta, collegamenti simultanei di innumerevoli Tv sono programmati in tutti i paesi europei. L’appuntamento con l’inizio di una nuova era scientifica e’ seguito in diretta in Italia, dalla sede centrale di Roma dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, guidato dal fisico Roberto Petronzio, l’Istituto di ricerca del nostro Paese che coordina oltre 600 fisici italiani impegnati nell’impresa.

L’obiettivo è quello di ricreare la stessa situazione e le stesse condizioni che si verificarono immediatamente dopo il Big Bang, la gigantesca esplosione che ha fatto nascere l’universo, oltre 14 miliardi di anni fa.
Questo è, in parole povere ciò che l’esperimento si promette di risolvere:

– Cercare la cosidetta “particella di Dio” , il Bosone di Higgs, la particella che conferisce la massa a tutte le particelle che costituiscono la materia conosciuta.
– Capire se esiste l’antimateria e dove è andata a finire. Durante il Big Bang, secondo gli scienziati, c’erano materia e antimateria nelle stesse quantità. Ma oggi non c’è traccia di antimateria, ad esempio non esistono stelle o galassie di antimateria. Per questo si investigherà sulla sottile differenza tra materia e antimateria studiando un tipo di particella ,chiamata “beauty quark”.
Ricreare, attraverso collisioni ad altissima energia tra nuclei di piombo, i momenti successivi al Big Bang, un milionesimo di secondo dopo l’esplosione cosmica. Gli scienziati sperano di ricreare lo stato della materia esistente in quei momenti: una materia allo stato liquido a causa delle altissime temperature dell’Universo primordiale, si cercherà di capire come si espande e come si raffredda, per comprendere i processi che hanno gradualmente dato luogo alle particelle che costituiscono la materia dell’Universo attuale.
– Cercare la materia oscura ed esplorare lo spazio alla ricerca di nuove dimensioni e microscopici buchi neri.

In realtà gli “strumenti” per realizzare l’intero esperimento sono 6, si tratta di rivelatori, ognuno con uno scopo preciso. LHC è il protagonista, ma sarà “coadiuvato” da CMS, Alice, Atlas, e dai due “minori” LHCf con lo scopo di simulare i raggi cosmici e TOTEM che dovrà misurare il comportamento del protone e la sua grandezza.

E’ un momento storico importantissimo –afferma Sergio Bertolucci, responsabile della giunta esecutiva dell’INFN– di cui la gente comune non si rende conto fino in fondo; si apre per la ricerca e la scienza un nuovo mondo. E’ come quando dopo anni in cui tutti erano abituati alle candele, è nata la lampadina, una vera rivoluzione, ma senza un salto di qualità la lampadina non sarebbe mai nata. La scienza è abituata a queste rivoluzioni, proprio per la sua natura di osare, guardare avanti e portare discontinuità. A coloro che con visione millenaristica insinuano paure e emozioni sbagliate ( il caso del buco nero) occorre ricordare che senza la ricerca fondamentale non è possibile far sviluppare e progredire una società. Messaggio spesso difficile da far passare perché la scienza non è semplice e richiede tempo, pazienza e ostinata convinzione”.

Ovviamente non mancano gli scettici e contrari, alcuni temono le conseguenze imprevedibili di tale processo, tra cui la creazione di buchi neri in grado di compromettere il pianeta stesso, si parla della distruzione del pianeta in un periodo tra i 4 e i 50 anni. E’ stato presentato un ricorso alla Corte Europea dei Diritti Umani che ha dato parere negativo lasciando quindi al Cern la facoltà di continuare i propri esperimenti.

Portavoce dei contrari è stato il professor Otto Rossler, chimico tedesco dell’Università Eberhard Karls, che sostiene la sua tesi avvalorata dalla Teoria della Relatività di Albert Einstein, che ha ricevuto recentemente una risposta da James Gillies, portavoce del Centro Ricerche Nucleari di Ginevra, certo del fatto che “se questi esperimenti fossero rischiosi” ne sarebbero già a conoscenza.

Naturalmente quando si ventilano catastrofi non si può non scomodare Nostradamus e c’è chi ha trovato la citazione adatta all’occasione. Recita così: «Tutti dovrebbero lasciare Ginevra. Saturno si trasforma da oro in ferro. Il raggio opposto al positivo sterminerà ogni cosa». Come al solito, potrebbe andare bene per qualsiasi evento, ma gli estensori del blog su cui si trova la citazione sono sicuri che l’astrologo francese quando, in pieno XVI secolo, faceva la sua profezia si stesse riferendo proprio all’esperimento che prenderà il via oggi al Cern.

Pochi ricordano però che già nel 1999 si realizzò un esperimento simile, ed anche allora non erano mancarono toni allarmistici e previsioni catastrofiche .
L’acceleratore di particelle si chiamava Rhic (Relativistic heavy ion collider), i laboratori erano quelli di Brookhaven negli Stati Uniti e l’obiettivo degli scienziati molto simile: studiare l’esplosione che diede luogo alla Terra. In quell’occasione gli scienziati si servirono di un anello lungo 3,8 km all’interno del quale accelerarono due fasci di atomi d’oro ad una velocità pari al 99,9% di quella della luce. I due fasci si scontrarono generando il cosiddetto “brodo di materia”.

L’allarme lanciato dagli studiosi apocalittici era basato proprio sul comportamento imprevedibile di questo nucleo di materia che, in condizioni normali, andrebbe incontro allo smembramento mentre in laboratorio avrebbe potuto riservare degli imprevisti. Il rischio era quello di un’esplosione a catena innescata dallo scontro di particelle da una parte, e dall’altra la reazione opposta, il consolidamento della materia, requisito base per la creazione dei famigerati buchi neri.

L’esperimento fu positivo, smentendo le ipotesi di chi aveva preannunciato un disastro planetario. Le ragioni stettero nel fatto che l’energia prodotta nel corso dell’esperimento era 10 volte inferiore a quella necessaria per la creazione di un buco nero. Fenomeni simili a quelli ricreati in laboratorio infatti accadono frequentemente nei raggi cosmici senza alcuna conseguenza.

Come si diceva prima la gente comune non può comprendere appieno gli scopi né tantomeno le modalità di queste imprese scientifiche, ma è importante sottolineare che le stesse hanno ricadute importanti anche per la salute e la medicina. La più recente postazione di Pavia per adroterapia della CNAO per la terapia dei tumori è proprio una conseguenza diretta di questo tipo di ricerche e tecnologie.

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