Alla scoperta dei segreti del Big Bang

Ginevra – È una giornata importante per la scienza. Si tratta della posa della prima pietra del gigantesco acceleratore nucleare LHC (Large Hadron Collider). A dire il vero un po' pesante come prima pietra, visto che l’apparato è grande come un palazzo di cinque piani ed è composto da 12mila tonnellate di ferro (come la Torre Eiffel). È stato collocato in una caverna, ad una profondità di 100 metri. Ma a cosa serve questo acceleratore di particelle? I fisici di tutto il mondo si aspettano grandi cose non appena sarà entrato in funzione – entro la fine dell’anno -. Genererà un gigantesco campo magnetico tale da permettere di studiare nei minimi dettagli le particelle elementari. Questo servirà a studiare i segreti più nascosti della materia, potendo simulare ciò che è avvenuto nell’universo subito dopo il Big Bang.

Il Centro europeo per le ricerche nucleari (Cern) è particolarmente soddisfatto per il posizionamento di questo colossale apparato, il Cms (Compact Muon Solenoid), uno dei principali esperimenti dell'acceleratore, nel quale la scienza e l'industria italiane hanno avuto un ruolo di primo piano. “Oggi si celebra una tappa importante, che segna l'avvicinarsi dell'inizio degli esperimenti”, ha detto il presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Roberto Petronzio, che oggi è al Cern di Ginevra per prendere parte alla cerimonia. L'Italia partecipa al progetto da protagonista, considerando il ruolo importante che ha negli esperimenti dell'acceleratore. “Essere qui è una grande emozione, oltre che una grande soddisfazione”, ha detto ancora Petronzio. “C'è grande soddisfazione - ha aggiunto - anche per il contributo italiano alla realizzazione dei magneti del CMS, con un grande coinvolgimento dei fisici e dell'industria”.

Sono stati rispettati anche i tempi, tanto che “siamo ormai a due terzi dell'impresa del Cms”, ha osservato il coordinatore dell'esperimento Cms Italia, Guido Tonelli, della sezione dell'Istituto di fisica nucleare di Pisa. Alla realizzazione dell’enorme magnete (con cinque bobine del diametro di sei metri, lunghe 2,5 metri e pesanti 50 tonnellate) hanno partecipato circa 300 ricercatori, 13 diverse università e, per l'industria italiana, l'Ansaldo Superconduttori.

Lo studio delle particelle Nei primi decenni del '900 si intensificò lo studio della struttura dell'atomo. Grazie alcune scoperte fondamentali e l'analisi della radiazione cosmica fu possibile osservare particelle fino a quel momento sconosciute. Lo sviluppo tecnologico in seguito ha permesso la costruzione di acceleratori di particelle, macchine in grado di aumentare l'energia delle particelle facendole viaggiare a velocità vicine a quelle della luce, la massima velocità possibile per qualunque corpo. L'uso di acceleratori ha permesso di esplorare le parti fondamentali dei nuclei atomici fino a creare nuove forme di materia.

Il nuovo acceleratore LHC consentirà di studiare un altro grande problema della fisica delle particelle, la asimmetria tra materia e antimateria, il fenomeno nel quale alcune particelle di materia e le rispettive particelle di antimateria si comportano in natura in modo inaspettatamente diverso. Questi esperimenti potrebbero contribuire a spiegare perché l'universo sembra essere formato solo da materia. Risposte molto difficili da trovare ma essenziali per il progresso della scienza.