Il 2016 potrebbe riservare sorprese anche più emozionanti del bosone di Higgs: dark matter, supersimmetria, multiuniversi, origine della materia. Benvenuti nel cuore della ricerca fisica.
di Emanuele Bompan, da Ginevra, Svizzera.
Varcare la soglia del CERN, il Centro Europeo di Ricerca di fisica Nucleare, significa compiere un passo dentro l’ultimo, definitivo santuario del sapere umano. Lasciate la fede voi che entrate. Dentro i laboratori e centri di calcolo del più grande acceleratore di particelle al mondo si cerca costantemente di definire una teoria generale che spieghi l’universo dall’attimo successivo al big bang a oggi. Una teoria del tutto.
Dopo l’incredibile scoperta del bosone di Higgs del 2012, la particella che conferirebbe la massa alle particelle elementari (e dunque che ci rende esseri fisici), a marzo sono stati riaccesi gli acceleratori del CERN. Pronti per andare a tutta potenza: 13 TeralettronVolt. E portare la sperimentazione oltre i limiti della fisica teorica. Già, per la prima volta le macchine potrebbero mostrare qualcosa che nemmeno è stato postulato dai cervelloni umani.
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Ma cosa si fa dentro questa superstruttura? «Inviamo le particelle – protoni o ioni di piombo – a pacchetti, circa 2800 alla volta, dentro tubi dove viene creato un vuoto totale.» spiega con dovizia di particolari Mirko Pojer, operatore sala controlli (CCC) dell’acceleratore LHC (Large Hadron Collider).
«Date le dimensioni in micron è come fare scontrare due capelli in un tubo lunghissimo dopo una lunga corsa a folle velocità»
Le traiettorie dei protoni sono controllate da 500 monitor (beam position monitor) con magneti (raffreddati a -271°C) che assestano la traiettoria con circa 800 correttori. Le quantità di materia sono minime: sebbene ogni pacchetto contiene 150 miliardi di particelle, in tutta la vita gli acceleratori non hanno fatto collidere che un paio di grammi di materia. «Una volta accelerate a tutta potenza le particelle si scontrano ad una energia pari a quella di un Boeing 787 in atterraggio. Solo che sono grandi decine di micron, non decine di metri. Un impatto pazzesco. Dalla collisione ad altissima energia si generano a loro volta miliardi di particelle che con complessissimi sensori vengono registrate in tempo reale da orde di computer». Insomma: ci si cerca di avvicinare il più possibile alle condizioni dell’universo successive al Big Bang (impossibile replicare l’istante uno dell’universo).
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