il CERN vuole un nuovo acceleratore ancora più grande

Ciao sono Giorgio Pozzi e in questo articolo ti parlerò del fatto che il CERN vuole un nuovo acceleratore di particelle, ancora più grande e potente di LHC che ha già prodotto risultati straordinari.

Qualche ricordo

Ho avuto l’onore di visitare LHC (Large Hadron Collider presso il CERN di Ginevra) tanti anni fa, prima di iscrivermi a Fisica, quando ancora i lavori per la sua realizzazione erano in corso. Ho visto alcuni giganteschi rilevatori che sarebbero poi stati calati nel tunnel, che allora non era ancora visitabile, è stata una esperienza indimenticabile che vi consiglio di vivere visitando la struttura nell’Open Day che si tiene ogni anno.

CERN openday

Gli anni di LHC

Da allora LHC è entrato finalmente in funzione (il 10 settembre 2008) e ha collezionato successi clamorosi. Un esempio? La conferma dell’esistenza del Bosone di Higgs.

CERN CMS

È di pochi giorni fa la notizia che LHC ha documentato all’interno dell”esperimento” CMS (Compact Muon Solenoid) la rarissima produzione simultanea di tre bosoni W e Z, ma in questi giorni si torna a parlare del CERN per un’altro motivo.

Il progetto FCC

FCC su mappa

Il CERN ha infatti approvato il progetto da 21 miliardi di euro per la realizzazione di FCC: il Future Circular Collider. Il nuovo acceleratore molto più grande di LHC, sarà lungo ben 100 chilometri (contro i 27 di LHC). I lavori dovrebbero cominciare nel 2038 e terminare a metà del secolo.

LHC non ha comunque ancora finito il suo compito. Gli scienziati stanno preparando un nuovo ciclo sperimentale che durerà tre anni, al termine dei quali l’acceleratore verrà potenziato nella sua capacità di raccogliere dati.

“Sappiamo dall’osservazione della rotazione e della distribuzione delle galassie che deve esserci materia oscura che esercita la sua influenza gravitazionale, ma la materia oscura non rientra nel Modello Standard. Sappiamo quindi che esiste una teoria più fondamentale rispetto all’attuale modello e l’analisi di questi esperimenti potrebbe aiutarci a scoprirla.” Harvey Newman professore alla guida del gruppo di ricerca di fisica delle alte energie.

FCC si affiancherà a LHC negli anni, in modo da poter realizzare collisioni da almeno 100 TeV nella speranza che questo permetta agli scienziati di osservare nuove misteriose particelle che aiutino a superare l’attuale modello standard della fisica che attualmente descrive il 5% dell’universo, ovvero quanto è stato possibile osservare direttamente e spiegare attraverso particelle note.

La prevalenza della materia sull’antimateria, l’essenza della materia oscura, la massa quasi nulla del neutrino e l’eventuale esistenza di altre interazioni fondamentali rimangono, ad oggi, inspiegabili. Questo è il territorio di esplorazione di FCC.

Dubbi da chiarire

Gli studi di fattibilità per l’FCC sono iniziati nel 2014 e hanno già coinvolto 1.300 scienziati da 150 università ed Enti di ricerca. Nonostante ciò, solo tra qualche anno il CERN si esprimerà più chiaramente sulle strategie a lungo termine, valutando anche la fattibilità economica del progetto rispetto ai benefici previsti.

Il CERN ha già dimostrato la potenza delle ricadute della ricerca nella vita di tutti (per fare un esempio alla portata di tutti, al CERN è nato Internet) ma a riguardo della costruzione di FCC il rapporto costi-benefici non è ancora molto chiaro visto che non sarebbe realizzato per confermare l’esistenza di qualcosa di teorizzato (come fu per LHC con il bosone di Higgs), ma piuttosto per cercare qualcosa di nuovo, almeno per ora. Insomma i fisici hanno ancora molto lavoro da fare.

Competitor

Anche se potrebbe sembrare strano a chi non è del settore, c’è sempre stata una grande competizione tra i vari grandi progetti di ricerca in giro per il mondo, e c’è anche in questo caso. Ad esempio la Cina si sta preparando alla realizzazione di un acceleratore molto simile a FCC e questo non è certo un dettaglio su cui il CERN può sorvolare.
Oltre alla Cina, un altro competitor combattivo è il Fermilab statunitense di cui vi lascio un interessante video:

Il CERN proiettato verso il futuro

In ogni caso è evidente che il CERN ha intenzione di mantenere l’Europa alla guida della ricerca nella fisica delle particelle nei decenni a venire, e questo per noi europei non può che essere un grande vanto.

CERN paesi

Fonti: CERN Wikipedia INFN INAF Wired Focus HDBlog Leganerd

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