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

Più luce, più dati: così vedremo l’ignoto

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.

11-Tesla, Lucio Rossi spiega il nuovo High Luminosity LHC

“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”.

Ma gli scienziati sono prudenti sullo spingersi oltre

“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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Antonio Piazzolla

Giornalista e divulgatore scientifico; caporedattore di Close-Up Engineering, è una delle firme di Forbes Italia e autore su Le Stelle, la rivista di divulgazione astronomica fondata da Margherita Hack. Ha collaborato con BBC Scienze Italia, HuffPost Italia, l’Espresso, Il Messaggero e Business Insider Italia.