[...] Vedremo l’origine dell’universo, che cosa è successo un decimo di miliardesimo di secondo dopo il Big Bang, perché quelle sono le condizioni che verranno ricreate. Un progetto simile non è mai stato tentato, ed è il più ambizioso al mondo. Non poteva succedere che qui al Cern, il più importante laboratorio planetario per la fisica delle particelle, l’impresa che (dal 1954) tiene insieme venti stati membri europei, e circa sessanta di tutto il mondo, impegnando ogni giorno ottomila (...)

Il Cern come Galileo alla massima potenza nei segreti della materia

di Carlo Rovelli (la Repubblica, 04.06.2015)

NEL 1993, nonostante il fatto che in Texas parte del tunnel sotterraneo fosse già stata scavata, il Senato americano taglia i fondi per la costruzione del grande acceleratore di particelle che i fisici chiedevano. Il progetto americano si ferma e la fiaccola della ricerca sperimentale estrema in fisica fondamentale passa nelle mani dell’Europa. La costruzione della grande macchina di Ginevra, che rappresenta la punta avanzata di questa ricerca, è stata lunga e sofferta, ma ha funzionato.

GIÀ alla prima accensione, a metà potenza, il “Large hadron collider”, cioè il “Grande scontratore di particelle subatomiche” - Lhc per gli amici - ha dato un bellissimo risultato: la rivelazione del “bosone di Higgs”, che conferma una predizione di trent’anni prima. Oggi finalmente l’Lhc parte a piena potenza, pronto per esplorare qualcosa di veramente nuovo: aspetti della Natura che non abbiamo mai osservato prima.

L’attesa fra i fisici è forte. È la stessa emozione di quelle sere di Padova di quattro secoli fa, quando Galileo Galilei ha alzato uno dei primi rudimentali cannocchiali verso il cielo, per vedere cose che nessun occhio umano aveva prima mai visto. Galileo vide le fasi di Venere, le lune di Giove, le montagne della Luna, le macchie sul Sole... Cosa vedremo noi? Non lo sappiamo e questa è la vera magia dell’avventura di Ginevra. La Natura ci sorprende. Non si adatta ai nostri pensieri.

L’Lhc ci ha già sorpreso. Alla sua prima accensione, tre anni fa, non ha prodotto quello che molti fisici si aspettavano. Ricordo una visita al Cern poco prima dell’accensione e una lunga chiacchierata con un collega della divisione teorica, uno dei più bravi. Mi diceva: “Vedrai, Carlo, appena partiamo con l’Lhc troviamo le particelle supersimmetriche”. E invece no, le particelle supersimmetriche non sono saltate fuori. L’Lhc ha confermato con spettacolare puntualità quello che già sapevamo della Natura: il cosiddetto “modello standard delle particelle elementari”, ma per ora si è rifiutato ostinatamente di confermare anche uno solo dei tentativi dei fisici teorici di indovinare cosa succede più in là.

La grande pubblicità che è stata data alla rivelazione della particella di Higgs è servita ai fisici per dire al mondo che i soldi spesi non sono stati inutili (tutto sommato, confrontato con una portaerei, un’autostrada o un’olimpiade, l’Lhc costa spiccioli), ma forse ancora di più per coprire la delusione di non aver trovato quello che molti si aspettavano: le particelle supersimmetriche. Intere costruzioni teoriche, la vita di ricerca di molti scienziati, è appesa all’esistenza di queste particelle: se ora l’Lhc le trova, molti potranno dire “visto, avevamo ragione”. Se non le troviamo, gli argomenti per prendere sul serio molte teorie si indeboliranno. È questa incertezza che rende viva la scienza.

I comunicati ufficiali del Cern suonano qualche volta un po’ trionfalistici e magniloquenti: “Studiamo i lati oscuri dell’universo! Esploriamo l’inizio del Cosmo!”. La realtà, vista da vicino, è più sobria. Per molti la vera questione è: “Queste equazioni su cui ho passato la vita, hanno qualcosa a che vedere con la realtà, oppure niente?” Le troveremo oggi, le particelle supersimmetriche? Vedremo qualcosa di nuovo, forse inaspettato, oltre a quello che già è ben descritto dal modello standard? Non lo sappiamo, restiamo in attesa. Andiamo a vedere. È proprio perché chiede conferma alle risposte della Natura, che il sapere della scienza è poi così affidabile. È proprio perché non sappiamo cosa vedremo che tutto questo è interessante.

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Il sogno di Fabiola Gianotti

«Raggiunti i limiti della tecnologia. Esiti imprevedibili»

«Finalmente possiamo affrontare grandi questioni della fisica rimaste finora senza risposta» ammette soddisfatta Fabiola Gianotti, che dopo aver diretto uno dei due esperimenti chiave (Atlas) per la scoperta del bosone di Higgs nel 2012 (l’altro era Cms) ora si prepara alla guida del Cern, il laboratorio europeo oggi più importante al mondo per le ricerche sulla natura della materia, nato a Ginevra mezzo secolo fa.

Quali saranno le nuove opportunità offerte da Lhc?

«Guardando nel mondo primordiale ricostruito all’interno della macchina cercheremo di capire di che cosa sia formata la materia oscura che caratterizza il 25 per cento dell’Universo, oppure l’antimateria sulla quale all’inizio ha avuto il sopravvento la materia di cui anche noi siamo costituiti, e non sappiamo ancora il perché. Compiamo un viaggio alle origini entusiasmante solo al pensiero».

Tra le altre domande in attesa di risposta c’è anche l’esistenza o meno della supersimmetria.

«Questa è una teoria ipotizzata e dobbiamo vedere se, così come è stata formulata, corrisponda alla realtà. Magari non è corretta e ha bisogno di modifiche. Comunque se non l’abbiamo trovata nella prima fase degli studi potrebbe significare che le particelle di cui è formata come il neutralino o il fotino si manifestano a energie superiori. E adesso lo verificheremo».

Il fascino dei nuovi strumenti di indagine deriva anche dalla facoltà di portare dove nessuno aveva previsto.

«Infatti potremmo scoprire particelle nemmeno immaginate; delle realtà nuove perché Lhc, macchina meravigliosa, ci spalanca la porta di un giardino incantato nel quale le sorprese possono essere numerose. Siamo ricercatori. Cerchiamo, e le scoperte più belle sono quelle inattese. Di certo l’acceleratore consente di affrontare una nuova fisica per la quale ci siamo preparati in questi anni. Bisogna però ricordare che è la natura a decidere e spesso è in grado di sorprenderci con visioni a cui nessuno aveva pensato».

Prospettive esaltanti permesse da uno strumento unico al mondo. È lecito, dunque, attendersi risultati altrettanto eccezionali?

«Lhc e i quattro esperimenti sono ai limiti della tecnologia e consentono di indagare la natura al meglio, come mai era stato possibile. È come per un pittore disporre di nuovi colori, per uno sculture di un marmo eccezionale o per un musicista disporre di un nuovo Steinway a coda: i risultati sono potenzialmente straordinari».

Come si sente uno scienziato davanti a queste eccezionali possibilità? «Posso dire di vivere assieme ai miei colleghi un’emozione profonda. Trovarsi in questo modo sulla soglia di una nuova epoca della conoscenza ti fa sentire anche la responsabilità di un’impegno che hai sognato a lungo e finalmente diventa una realtà».

* Corriere della Sera, 04.06.2015

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