Dalla corsa allo spazio alla Fisica delle particelle, Europa e Cina: progetto per l'acceleratore di 100 chilometri

Una veduta dall'alto del Cern
di Enzo Vitale
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Mercoledì 13 Febbraio 2019, 12:34 - Ultimo aggiornamento: 15 Febbraio, 09:37

Dopo la “conquista” della faccia nascosta della Luna con l'allunnaggio della sonda Chang' e-4, ora la Cina potrebbe fare di più ed espugnare altri territori della scienza da decenni riservati ai Paesi occidentali. Lo sbarco, stavolta, potrebbe avvenire non in un remoto pianeta o satellite del Sistema Solare, bensì direttamente nella Fisica.
La potenza asiatica sta infatti pensando di realizzare un acceleratore di particelle che farebbe impallidire gli scienziati del Cern di Ginevra. L'idea, infatti, è quella di costruire una “macchina” con una circonferenza di almeno 100 chilometri. Quella europea, Lhc (Large hadron collider), attualmente la più grande esistente sul pianeta, operativa  tra Francia e Svizzera e che unisce la miglior tecnologia di 22 Paesi, ne raggiunge “solo” ventisette.

(Il luogo dove si trova l'acceleratore Lhc vicino al lago di Ginevra, è lungo 27 chilometri)

IL PROGETTO DELLA CINA
Secondo le ultime informazioni, che dalla Cina arrivano naturalmente sempre a singhiozzo e con il contagocce, il colosso dagli occhi a mandorla avrebbe tutte le intenzioni di realizzare un acceleratore di 100 chilometri di circonferenza la cui energia complessiva dovrebbe arrivare fino a 240 gigaelettronvolt. Stimato anche il costo del progetto che dovrebbe sfiorare i 5 miliardi dollari. Alla ciliegina sulla torta mancherebbe solo il luogo dove realizzare il progetto.

LE IDEE DI BRUNO TOUSCHEK
Wang Yifang, direttore dell’Istituto di Fisica delle Alte Energie di Pechino (colui che ha proposto l'acceleratore) si è dottorato in Fisica a Firenze nel 1991. Sta accarezzando l'idea ormai da anni puntando, guarda caso, a realizzare proprio in Cina una macchina che possa mettere in campo le intuizioni di un fisico austriaco ma che per anni ha lavorato a Frascati, in Italia: Bruno Touschek. Come spiegano i ricercatori dell'Università di Padova, «i cinesi stanno ipotizzando di realizzare un acceleratore dove far collidere gli uni contro gli altri leptoni, elettroni e i loro partner speculari di antimateria, i positroni, particelle elementari, che lasciano dietro di loro poche ma chiarissime tracce....». Insomma l'idea dello scienziato che ha aperto le vie delle alte energie all'Italia con AdA, l’Anello di Accumulazione realizzato proprio vicino Roma agli inizi degli anni Sessanta.

IL PROGETTO EUROPEO
Ma per ovviare a questa possibilità l'Europa non starà a guardare e potrebbe rispondere alla Cina con la stessa musica. Il piano occidentale è condensato in tre lettere: Fcc, ovvero Future Circular Collider. Un acceleratore delle medesime misure di quello asiatico in grado di produrre collisioni fino a 100 TeV di energia (il TeV è un multiplo dell'elettronvolt ed equivale a 1.000 miliardi di eV, ndr) e elettroni e positroni a 209 GeV  (attualmente i protoni si sono scontrati allla massima energia di  13 TeV).  Ma da incognita nasce incognita in quanto nessuno sa se anche i possibili futuri scontri a 100 TeV di energia siano sufficienti a produrre nuove particelle non predette dal cosiddetto Modello Standard. Insomma una specie di terno al lotto. Secondo il professor Antonio Zoccoli, fisico delle particelle e membro della giunta esecutiva dell’Infn, Fcc potrebbe essere pronto  entro il 2035-2040 «una data ragionevole -ha detto in una recente intervista- per realizzare il collisionatore leptonico. Se l'acceleratore lo costruiranno in Cina, allora vorrà dire che la scienza, in questo campo, si sposterà in quella parte del mondo e i leader incontrastrati della materia diventeranno loro, i cinesi. È questo -si chiede- che l’Europa vuole?».


(La zona del lago di Ginevra dove dovrebbe esser realizzato il nuovo acceleratore europeo Fcc, Crediti: Cern)

COSA E' UN ACCELERATORE DI PARTICELLE
In maniera molto semplice ed elementare, si tratta di una macchina in cui vengono inserite le particelle fondamentali (elettroni, protoni) che vengono fatte viaggiare al suo interno a velocità  prossime a quella della luce. Queste particelle, poi, vengono fatte collidere tra di loro all'interno della macchina per creare altre particelle. In definitiva l'Lhc non è altro che un convertitore che fa scontrare le particelle elementari trasformando la loro energia in nuovi oggetti.

LOTTA APERTA
Come nell'esplorazione dello spazio, anche la ricerca nel microcosmo sembra attraversare una nuova e interessante fase di sfida tra nazioni. Quindi chi sarà a scoprire un nuovo Bosone di Higgs?


enzo.vitale@ilmessaggero.it

 

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