Lucio Rossi (a destra) spiega il funzonamento dell'LHC attraverso un modello trasversale. Crediti: Matilde Italiano per Close-up Engineering
Il Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (CERN) si rifà il look. Sono già iniziati infatti i lavori per la realizzazione del nuovo progetto che farà luce sull’invisibile, l’High Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC). Entrerà in funzione nel 2027 e la maggiore luminosità che raggiungerà la macchina ci consentirà di vedere processi rari e migliorare le misurazioni statisticamente marginali.
Lo scorso anno, in una classica mattina autunnale nel Canton Ginevra, Close-up Engineering è tornato al CERN per raggiungere il professor Lucio Rossi, fisico italiano che lavora nel campo della superconduttività, ricercatore e professore all’Università di Milano, capo progetto dell’High Luminosity LHC, per spiegarci in cosa consiste l’upgrade della macchina e cosa ci permetterà di scoprire.
“Nell’LHC abbiamo una temperatura che l’Universo, nella sua espansione, realizzerà tra circa 10 miliardi di anni”
Lucio Rossi
Aumentarne la luminosità di un fattore 10 oltre il valore di progettazione dell’LHC originale. E’ in questo che consiste il nuovo progetto: il tutto perché la luminosità è un indicatore importante delle prestazioni di un acceleratore: “è proporzionale al numero di collisioni che si verificano in un dato periodo di tempo. Maggiore è la luminosità, più dati possono raccogliere gli esperimenti per consentire loro di osservare processi rari” – spiegano i ricercatori con una nota sul sito ufficiale del CERN.
Non solo nuove scoperte ma anche approfondire le conoscenze perché questa tecnologia consentirà ai fisici di studiare anche i meccanismi già noti, come il bosone di Higgs in maggiore dettaglio, osservando nuovi e rari fenomeni che potrebbero rivelarsi. L’LHC ad alta luminosità produrrà almeno 15 milioni di bosoni di Higgs all’anno, in confronto ai circa tre milioni raggiunti nel 2017.
“In questa stanza ci avvaliamo di un laser di precisione, fino a 10 micron, per misurare gli allineamenti dei condotti e delle componenti interne del magnete. Il magnete sotto l’effetto del freddo si raccorcia, ma la parte superiore resta invece calda; bisogna tenere conto quindi delle contrazioni termiche e la forma ad omega consente di controllarle. Al suo interno scorrerà l’elio superfluido che manterrà fredde le bobine: in questo modo le rende superconduttive” – ci spiega il prof. Lucio Rossi.
“L’elio superfluido è talmente freddo da essere più freddo del vuoto cosmico, del vuoto intergalattico, che è di circa 3 Kelvin mentre l’elio superfluido è 1.9 Kelvin. Qui nell’LHC abbiamo una temperatura che l’universo, nella sua espansione, realizzerà tra circa 10 miliardi di anni. Nei punti dove invece avvengono le collisioni tra le particelle è così caldo che quell’energia c’era solo all’inizio del Big Bang. L’LHC è la macchina delle meraviglie perché ci proietta nel futuro e nel passato dell’Universo. Con l’upgrade, l’High Luminosity ci permetterà di andare ancora più vicino al Big Bang”.
“La macchina è stata disegnata per raggiungere i 14Tev (14mila miliardi di elettronvolts) e ci arriverà. Siamo prudenti perché più ci si avvicina al limite maggiore sarà il rischio che si verifichino delle rotture che causerebbero disagi anche a tutto il personale che ci lavora, circa 10mila fisici che fanno esperimenti” – ci spiega il prof. Rossi. Seguiranno aggiornamenti circa l’andamento dei lavori una volta terminati.
Intervista a cura di Antonio Piazzolla, foto e riprese di Matilde Italiano per Close-up Engineering.
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