Particelle in viaggio verso l'inizio delle domande (L'Unione Sarda, 11 novembre 2010)

LHC, il più grande acceleratore del mondo, sta iniziando a regalare i primi risultati. La gigantesca macchina, in grado di far scontrare due fasci di particelle dopo averli sparati in direzioni opposte, all'interno di due tunnel tenuti per anni a 271 gradi centigradi sotto zero, ha fornito le prime immagini delle collisioni tra ioni di piombo. L'acceleratore, attivato il 9 settembre 2008 e bloccato 10 giorni dopo a causa di un incidente, ha ripreso a funzionare il 20 novembre 2009. Quasi un anno di lavoro con fasci di protoni e poi, nella notte tra sabato 6 e domenica 7 novembre 2010, si sono manifestate le prime collisioni tra “pacchetti” di ioni piombo. L'obiettivo è ricreare piccole quantità di plasma di quark e gluoni, nientemeno che uno dei primi stati della materia dopo il Big Bang. Ma anche per rispondere a molte altre domande fondamentali: cosa c'è all'origine della massa? Perché le particelle elementari hanno masse diverse? Esistono altre dimensioni oltre a quella temporale e alle tre spaziali, secondo i modelli di teoria delle stringhe?
Per farlo sono al lavoro migliaia di studiosi provenienti da ogni parte del pianeta coinvolti in quattro esperimenti: Atlas (A Toroidal Lhc ApparatuS), Cms (Compact Muon Solenoid), Lhcb ed Alice (A Large Ion Collider Experiment).
Le frontiere teoriche e sperimentali della nuova fisica sono state al centro di un interessante seminario, svolto ieri pomeriggio al Cagliari Festival Scienza (all'Exmà fino a domani). Protagonisti d'eccezione un fisico sperimentale, Biagio Saitta, e un fisico teorico, Gian Francesco Giudice.
A Biagio Saitta, direttore dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) di Cagliari, abbiamo chiesto quanti sono e di cosa si occupano i due gruppi di Cagliari presenti a Ginevra. «In totale circa 25 ricercatori dell'Università di Cagliari e della locale Sezione Infn lavorano a Lhc. A questi si deve aggiungere un nutrito gruppo di laureandi nel corso oltre dodici anni. I ricercatori di Cagliari sono distribuiti in due esperimenti distinti. Qui va tenuto ben presente che una cosa è l'acceleratore Lhc, “lo strumento”, altro sono i rivelatori, “gli esperimenti”, che operano su di esso. Un gruppo di Cagliari lavora all'esperimento Alice, che si propone di verificare l'esistenza di una nuova fase della materia, chiamata quark-gluon plasma, che si pensa esista in condizioni estreme di temperatura e densità di energia. L'altro gruppo lavora a Lhcb, esperimento dedicato a misure specifiche su particelle contenenti il quark beauty. Entrambi i gruppi sono stati coinvolti nella costruzione di parti del rivelatore. Per Alice: camere traccianti per la rivelazione di muoni. Per LHCb: costruzione di rivelatori di muoni per la zona dove la densità di particelle è elevata e progettazione della parte elettronica degli stessi rivelatori».
A Gian Francesco Giudice, al Cern dal 1993 e autore del volume divulgativo “Odissea nello zeptospazio. Un viaggio nella fisica dell'Lhc” (Springer-Verlag, 2010), che sarà presentato oggi alle 18 nella libreria Piazza Repubblica di Cagliari, abbiamo chiesto perché la comunità internazionale ha intrapreso un'impresa scientifica così impegnativa.
«Il primo obiettivo - spiega Giudice - sarà il Bosone di Higgs, la particella prevista nel “Modello standard” delle particelle. Sono problematiche che possono sembrare al pubblico molto astratte, ma in realtà sono aderenti alle domande che l'uomo si è sempre posto di fronte all'universo: cosa è lo spazio, cosa è il tempo, cos'è la materia. In fondo, lo scopo ultimo non è scoprire una nuova particella, ma le leggi che ci sono dietro. La particella è solo la manifestazione di un fenomeno e noi vogliamo scoprire tutte le leggi della natura che governano quel fenomeno e che ci permettono di comprendere l'intero universo nella sua globale complessità. Noi stiamo esplorando l'ignoto e i risultati potrebbero innescare una rivoluzione di pensiero, un cambio nel nostro modo di concepire il mondo, proprio come è avvenuto all'inizio del Novecento con la scoperta della meccanica quantistica».
ANDREA MAMELI