CERN da record: collisioni all’energia di 13.000 miliardi di elettronvolt

Dopo i preparativi necessari, che hanno impegnato i ricercatori nell’allineare le particelle prima dell’impatto, si ha avuto la prima grande collisione di particelle all’energia di 13.000 miliardi di elettronvolt (13 TeV), circa il doppio di quella impiegata nel 2012 per imbrigliare il Bosone di Higgs. Nessuna macchina ha mai raggiunto questi valori finora nella storia dell’uomo. Queste collisioni forniranno dati capaci di aprire la porta sulla cosiddetta ‘nuova fisica’: quella sezione dedicata ai fenomeni che le attuali teorie fisiche non sono in grado di spiegare, come la composizione della materia oscura, ossia la materia invisibile e misteriosa che costituisce il 25% della composizione dell’universo. Al termine dei lavori di manutenzione e aggiornamento, durati due anni, il CERN ha rimesso in funzione l’LHC (Large Hadron Collider) svolgendo dapprima alcuni test allo scopo di verificare che LHC potesse raggiungere l’energia annunciata dopo il periodo di aggiornamenti per poi mettere a punto i sistemi che proteggono i macchinari e i rilevatori dalle particelle che fuoriescono dai bordi del fascio. Il record precedente, stabilito nel 2012 sempre con l’LHC, era di 8 TeV. L’upgrade del sistema ha alzato la portata fino ad un massimo, per ora, di 14 TeV.

Lungo l’anello di 27 km del Large Hadron Collider (LHC), i quattro giganti della fisica, ATLAS, CMS, ALICE e LHCb, hanno ripreso a raccogliere in maniera stabile i dati prodotti nelle collisioni tra protoni accelerati, per la prima volta all’energia record di 13.000 miliardi di elettronvolt (13 TeV). Nella beam pipe, la “pista magnetica” a 100 metri di profondità al confine tra Francia e Svizzera, “vagoni” di pacchetti di protoni corrono quasi alla velocità della luce, circolando in direzioni opposte, guidate da potenti magneti superconduttori, e scontrandosi in corrispondenza degli esperimenti. Il lavoro degli scienziati è simile alla curiosità che hanno i bambini mentre, divertiti, smontano i giocattoli per vedere come sono fatti dentro. Nello stesso modo i fisici cercano di carpire i segreti della materia “spaccandola”, e per farlo sono necessari gli scontri tra protoni. Lo studio dell’infinitamente piccolo ci conduce indietro nel tempo a quasi 13 miliardi di anni, quando l’universo non era altro che un ammasso incandescente e denso composto da quark e gluoni. La Fisica, dopo questa scoperta, potrebbe essere costituita da dimensioni spaziotemporali nascoste e arrotolate su se stesse, piena di particelle supersimmetriche capaci, forse, di spiegare la natura di un quarto di ciò che compone il nostro universo, la cosiddetta materia oscura. I prossimi risultati attesi da Lhc, infatti, influenzeranno i percorsi che la ricerca fondamentale dovrà seguire negli anni a venire. Ecco una primissima ricostruzione 3D della collisione, postata online con un tweet proprio dal Cern:

“Un risultato fantastico!” – ha dichiarato il direttore generale del Cern, Rolf Heuer. “Adesso – ha aggiunto rivolgendosi ai ricercatori – non dobbiamo avere fretta: i risultati non arriveranno domani, nè fra una settimana, ma sicuramente arriveranno e saranno straordinari”. Immancabile il commento di Fabiola Giannotti, direttore designato del Cern: “Un passo storico per la fisica e la tecnologia. Un passo reso possibile anche dall’importante contributo dell’Italia”. Sono infatti 1500 gli ingegneri italiani impiegati al progetto, la metà dei quali diretti dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). “E’ davvero con grande soddisfazione che assistiamo all’inizio del Run2, una nuova avventura per Lhc: l’impegno che gli Stati membri del Cern e la comunità scientifica internazionale hanno dedicato per decenni all’impresa è ora coronato da questa nuova conquista scientifica e tecnologica di Lhc, in cui l’Italia ricopre un ruolo di primo piano”, dichiara Fernando Ferroni, presidente dell’Infn. “Questa è una nuova giornata storica, non solo per il Cern, ma per la fisica delle particelle in generale, e soprattutto rappresenta il coronamento del duro lavoro di tante persone che, durante i due anni appena trascorsi, si è impegnata intensamente per migliorare questa macchina”, aggiunge Mirko Pojer, fra i responsabili delle operazioni di Lhc.