Il 17 dicembre scorso una delegazione della SAIG con il Presidente del Club Forza Cesena, Oliviero Bisacchi, i collaboratori Riccardo Galardi, Athon Lo Coco, Gino Piroddi e guidata dal Coordinatore Carmelo Vaccaro, si è recata in visita al CERN, il Centro Europeo per la Ricerca Nucleare a Meyrin.
Il CERN è stato fondato nel 1954, è un centro di ricerca internazionale, che conta 21 paesi membri. L’Italia ne fa parte fin dall’inizio. Ciascun paese contribuisce al budget del CERN in proporzione al proprio prodotto interno lordo (PIL), l’Italia contribuisce dunque per circa l’11%. nDal primo gennaio 2016 la scienziata italiana Fabiola Gianotti è diventata Direttore Generale del CERN, un incarico di grande responsabilità e prestigio, che fa onore all’impegno scientifico di Fabiola Gianotti, e che testimonia l’alto contributo che l’Italia apporta in questo settore scientifico.
Il CERN ha un laboratorio principale a Meyrin e diversi laboratori secondari sparsi sul territorio dei Pays de Gex, che danno accesso agli acceleratori sotterranei. Il più grande e più potente acceleratore in funzione è il Large Hadron Collider (LHC), che è situato in un tunnel sotterraneo ad una profondita` di 100 metri, ed ha una circonferenza di 27 km. Se questi numeri fanno un po’ girare la testa, basti pensare che il tunnel dell’LHC ha più o meno l’estensione della città di Firenze. Nel tunnel dell’LHC ci sono circa 2000 magneti che permettono di far circolare le particelle nei due sensi, e di mandarle in collisione in 4 punti. In questi punti in cui le particelle si scontrano, gli scienziati hanno costruito degli apparati sperimentali che, come delle gigantesche macchine fotografiche, permettono di studiare le particelle che si producono nelle collisioni e di capire se si sono manifestate delle particelle nuove. I quattro apparati sperimentali sono: Atlas, CMS, Alice e LHCb.
Quello che rende unico l’LHC e` l’energia che possono raggiungere le particelle, si tratta infatti dell’acceleratore piu` potente al mondo. Grazie all’equazione di Einstein E=mc2 , che stabilisce l’equivalenza fra l’energia e la massa di una particella, sappiamo che più è alta l’energia delle collisioni delle particelle, maggiore è la massa delle nuove particelle che si possono generare. Quindi l’LHC permette di creare particelle di grande massa, mai studiate in precedenza. Tant’è vero che l’LHC ha già permesso di scoprire una nuova particella: il bosone di Higgs, che ha una massa pari a 125 volte la massa dell’atomo di idrogeno. E visto che nel 2015 e 2016 l’energia dell’LHC è aumentata, chissà che sorprese ci riserveranno i dati del 2015 e 2016!
La dottoressa Francesca Cavallari dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ha accompagnato la delegazione della SAIG a visitare la caverna dove si trova uno dei quattro apparati sperimentali: il CMS. CMS si trova dall’altra parte dell’anello rispetto al laboratorio principale di Meyrin, cioe` a Cessy in Francia, in una caverna sotterranea. E` un apparato sperimentale gigantesco, di 15 metri di altezza, 21 metri di lunghezza, e pesa 12000 tonnellate. E` costituito da 15 ruote indipendenti che possono aprirsi, scorrendo sul pavimento mediante dei piedi pneumatici, per dare accesso alla parte centrale in caso di manutenzione. Ci sono voluti piu` di dieci anni per costruire questo gigantesco apparato e, poiché inizialmente la caverna non era ancora pronta, è stato costruito in un capannone in superficie e poi calato nella caverna sotterranea con una gru gigantesca (vedi foto) attraverso un gigantesco pozzo. L’operazione piu` delicata è stata quella di calare la ruota centrale, che è la più grande e pesa 2000 tonnellate, perché passava attraverso il pozzo per pochi centimetri.
La collaborazione CMS conta 2000 scienziati, provenienti da 42 paesi del mondo, fra cui molti italiani, grazie al supporto dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Molte parti dei rivelatori di CMS sono stati sviluppati e costruiti in Italia, grazie alla creatività e all’impegno degli scienziati italiani, ed alla flessibilità delle industrie italiane, che hanno saputo rispondere alle esigenze specifiche di un apparato cosi` complicato. La scienza in questo tipo di apparati sperimentali spinge la tecnologia al di là del limite delle attuali capacità, con richieste che talvolta portano a delle ricadute tecnologiche utili (in particolare nel campo medico, dell’elettronica, delle telecomunicazioni o del computing).
Le particelle dell’LHC schizzano quasi alla velocità della luce dentro il tunnel e sbattono proprio al centro della caverna di CMS. L’apparato sperimentale permette di registrare le immagini di questi urti di particelle e poi una rete di computer permette di ricostruire le immagini delle particelle e di distribuirle agli scienziati che fanno parte della collaborazione nei loro istituti. E` stata la necessità di condividere le informazioni fra gli scienziati del CERN che ha portato all’idea del World Wide Web, inventato al CERN ormai 20 anni fa. Il Web ha permesso di dare accesso alle informazioni tramite internet, non solo agli scienziati, in maniera semplice ed accessibile a tutti.
Concludiamo con l’augurio che il 2016 possa essere un anno di grandi successi per il CERN e per il nuovo direttore generale Fabiola Gianotti.
La SAIG ringrazia la dott.ssa Francesca Cavallari per la graditissima collaborazione.