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Il CERN progetta un mega acceleratore di particelle: il futuro della fisica delle particelle in primo piano!
Il CERN sta progettando il Future Circular Collider per acquisire conoscenze più approfondite sulla fisica delle particelle, nonostante le grandi sfide.
Il CERN progetta un mega acceleratore di particelle: il futuro della fisica delle particelle in primo piano!
Il CERN, il laboratorio europeo per la ricerca di base nella fisica delle particelle, è ottimista sulla progettazione di un nuovo acceleratore di megaparticelle. Il direttore generale Fabiola Gianotti sottolinea l'importanza cruciale di investire nella scienza, soprattutto in tempi di conflitto geopolitico. In considerazione delle sfide attuali, vede la necessità di continuare a portare avanti il progresso scientifico in futuro per ottenere nuove conoscenze in materia. Un recente rapporto del CERN contiene uno studio di fattibilità di oltre 1.200 pagine che presenta uno scenario solido per il previsto Future Circular Collider (FCC). Si prevede inoltre che gruppi indipendenti esamineranno questo rapporto prima di prendere una decisione finale sulla costruzione della struttura nel 2028. L’FCC, che sostituirà il Large Hadron Collider (LHC) negli anni 2040, sarà più di tre volte più grande e sarà installato in un tunnel che correrà tra Ginevra e la Francia a una profondità media di 200 metri.
L'FCC è stato progettato come un acceleratore di collisione protone-protone che raggiungerà un'energia di collisione senza precedenti, sette volte superiore rispetto all'LHC. Il primo stadio di espansione comprende anche un acceleratore di collisione elettrone-positrone, che potrebbe fungere da “fabbrica di Higgs” per studiare il bosone di Higgs in modo più dettagliato. Nonostante questi approcci promettenti, ci sono voci critiche che sottolineano l’elevato consumo energetico dell’acceleratore progettato. Secondo i rapporti, questo consumo potrebbe equivalere a quello di una città di 700.000 abitanti e quindi superiore all'intero fabbisogno energetico del Cantone di Ginevra con i suoi 500.000 abitanti.
Rischi e sfide
Lo scavo del tunnel lungo 90 chilometri genererebbe anche una quantità significativa di roccia che dovrebbe essere immagazzinata. Queste sfide contrastano con le domande fondamentali a cui la fisica delle particelle mira a rispondere, come la distribuzione della materia e dell’energia nell’universo. La scoperta del bosone di Higgs nel 2012 da parte dell’LHC ha rappresentato un progresso significativo e ha completato il Modello Standard della fisica delle particelle. Tuttavia, rimangono fenomeni inspiegabili, tra cui la materia oscura e l’energia oscura, che pongono sfide al Modello Standard.
L'LHC, il più grande acceleratore di particelle al mondo, è lungo 27 km e costa circa 3 miliardi di euro. Nonostante i suoi successi, dal 2010 è alla ricerca di nuove particelle, ma finora senza successo. Le reazioni contraddittorie tra gli esperti riflettono le incertezze sul futuro della fisica delle particelle. Alcuni scienziati chiedono pazienza, mentre altri vogliono costruire acceleratori nuovi e più grandi come la FCC. Personificazioni come Ingrid-Maria Gregor e Sabine Hossenfelder, due voci di spicco nella discussione sulla fisica delle particelle, hanno opinioni diverse sulla direzione della ricerca.
La prospettiva della fisica delle particelle
Hossenfelder ha interrotto le sue ricerche nel campo della fisica delle particelle e ha criticato alcuni dei principi stabiliti, in particolare il concetto di naturalezza. Per loro il futuro della fisica delle particelle è incerto, soprattutto in vista dei risultati in attesa dell’LHC. D'altro canto Gregor rimane ottimista e vede il potenziale per future scoperte presso l'LHC. Anche altri progetti come l'International Linear Collider (ILC), anch'esso discusso come un approccio preciso allo studio delle particelle conosciute con un costo stimato di 5 miliardi di euro, suscitano interesse, sebbene il loro finanziamento sia incerto.
Lo sviluppo della fisica delle particelle a partire dagli anni ’60 mostra che scienziati come Joachim Mnich, direttore del CERN, stanno lavorando per comprendere gli elementi fondamentali della materia, nonostante gli ostacoli e le incertezze che questo percorso comporta. I progetti futuri, tra cui la FCC, riflettono la continua spinta degli scienziati ad espandere i confini della conoscenza sull'universo e a trovare risposte alle domande fondamentali della vita.
Il dibattito sulla fisica delle particelle resta appassionante e continuerà sicuramente ad occupare anche in futuro un posto centrale nel dibattito scientifico. Resta la prospettiva di nuove scoperte, ma sono essenziali la pazienza e la considerazione critica degli approcci.