La fisica riparte dal bosone di Higgs E coltiva il sogno del super acceleratore
Dalla scoperta della particella, che con la sua esistenza permette a tutte le altre di poter avere una massa, ci si interroga sulle direzioni di ricerca. Intanto proseguono gli studi di fattibilità su un anello da 100 chilometri che costruirà il Cern di G
Cosa può fare la fisica dopo la scoperta del bosone di Higgs, che strada deve prendere, quali sono le domande cui vuol dare una risposta e, infine, che orizzonte temporale si può dare nel progettare il futuro? « Higgs è stato un caso particolare nella ricerca fisica. Doveva esserci, in base a una teoria precisa, ed è stato trovato. Comunque anche il non trovarlo ci avrebbe dato informazioni fondamentali. Ora si tratta di studiarlo ancora e andare oltre » dice Fabio Zwirner , fisico e vicepresidente di Erc, l'European Research Council, la principale organizzazione europea per il finanziamento della ricerca di frontiera.
Quello che è possibile fare ora è indagare a 360 gradi anche in altri campi, dato che « ci sono tante altre domande che attendono una risposta nella ricerca fondamentale in fisica, tutte egualmente importanti, per questo dobbiamo pensare anche a esplorare altre strade » dice Antonio Zoccoli, presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Infn. Impossibile elencarle tutte: perché ad esempio abbiamo apparentemente solo materia, e non antimateria, che pure dovrebbe esserci per simmetria, cosa accelera veramente l'universo nella sua espansione, dove si nasconde la materia oscura, i cui effetti vediamo ma che non riusciamo a scovare.
La fisica mondiale insomma affronta il dopo Higgs e il futuro degli acceleratori di particelle, come è emerso a Icar23, convegno internazionale di fisica delle particelle tenutosi la settimana scorsa a Venezia, ospitato per la prima volta in Italia, grazie a Infn ed Elettra Sincrotrone di Trieste. Primo convegno importante in presenza dopo tre anni di incontri virtuali, ha visto 1.500 scienziati intervenuti da 50 Paesi e 100 industrie presenti, a testimonianza di una collaborazione duratura e indispensabile.
Per trovare il bosone di Higgs, l'inafferrabile particella che, con la sua esistenza, permette a tutte le altre di poter avere una massa, ci sono voluti 60 anni, 15mila fisici, si stima, per la costruzione e gestione del più grande acceleratore di particelle esistente, Lhc, e una decina di miliardi di euro.
Nel Large Hadron Collider del Cern, a Ginevra, fasci di particelle elementari, sono prima raggruppati in pacchetti microscopici simili per dimensioni a un capello, ognuno contenente cento miliardi di particelle e poi, grazie a giganteschi magneti vengono accelerati e mandati a sbattere contro un bersaglio. L'urto è tanto microscopico quanto tre
‘ Nella ricerca fondamentale ci sono tante domande: perché abbiamo solo materia e non antimateria?
mendo e crea condizioni simili a quelle presenti nei momenti iniziali dell'evoluzione dell’universo, quando il bosone di Higgs iniziava a dispensare a tutte le altre particelle la massa che a loro spettava.
Il risalto dato nei media a questa “caccia al bosone” nel decennio scorso ha messo un poco in ombra il fatto che esistono molti e diversi tipi di acceleratori di particelle , non solo il gigantesco Lhc, tunnel- anello di 27 chilometri di circonferenza a cento metri nel sottosuolo.
La prima risposta che i fisici potrebbero dare ora, alla domanda relativa a quale direzione andare nel prossimo futuro, potrebbe essere quella di costruire il successore di Lhc al Cern, un anello da cento chilometri e tanti problemi da risolvere: tecnologici, geologici, legali, diplomatici ed economico finanziari, parliamo di 110 miliardi.
« La fisica fondamentale è comunque solo metà della mela, nella missione di Elettra c'è il trasferimento tecnologico e le applicazioni industriali » dice Alfonso Franciosi, presidente di Elettra, un centro di ricerca multidisciplinare di eccellenza, nel Carso triestino, che utilizza laser innovativi e acceleratori per produrre luce di sincrotrone, strumento oggi fondamentale per le applicazioni nelle scienze dei materiali e della vita.
Si tratta di sorgenti di luce molto potenti, dall'infrarosso al visibile e ai raggi X, che permettono misure possibili solo con queste macchine. Come sono messi gli atomi in un cristallo o in una molecola , come si può fare la tomografia di un oggetto fisico senza doverlo aprire, com’è fatta questa proteina, come è strutturato questo farmaco a livello molecolare: sono solo alcune delle domande cui rispondono queste installazioni oramai diffuse in tutta Europa, e quella sul Carso è fra le tre migliori del Vecchio Continente. Migliaia gli utenti industriali e il loro numero cresce di anno in anno. Dal Big Bang alle proteine quindi, sperando che la bolletta energetica, vero tallone di Achille, non costringa a chiudere in anticipo gli esperimenti, come è successo al Cern nei mesi scorsi.