Visita al CERN 2017

di Giorgio Cascelli (4^G) e Laura Lidia Prudenzano (5^I)

Simplicio: ho visto le tue ultime foto su Facebook, dove sei stato?
Salviati: sono stato al CERN a Ginevra!
Simplicio: come mai lì?
Salviati: il CERN è il più grande centro di ricerca di fisica nucleare al mondo. Grazie al progetto “E.E.E.” io e alti sedici ragazzi della scuola abbiamo avuto l’opportunità elettrizzante di sperimentare la vita di un vero ricercatore.
Simplicio: ah la vita di un vero ricercatore? Sai che divertimento!
Salviati: se pensi che il CERN sia solo un freddo luogo di lavoro in cui il confine tra uomo e macchina diventa labile al punto da trasfigurare il ricercatore in un alieno… Ti sbagli di grosso.  Era ciò che, ammetto, ho pensato anche io, eppure ora la mia idea sul lavoro dei fisici è completamente rivoluzionata.
Simplicio: convincimi allora!
Salviati: il fascino del CERN attraversa tutti gli ambienti che lo compongono e lo circoscrivono. Dalla sobria architettura degli edifici ai variegati pannelli, disegni e foto affissi sulle pareti; dal fitto brusio della mensa negli orari di punta all’assordante silenzio della biblioteca la notte.
Simplicio: ma và, lì in Svizzera si va a dormire alle nove…
Salviati: indubbiamente. Tuttavia il CERN non è territorio sovranazionale e a dirla tutta una delle attrazioni più emozionanti per noi ragazzi è stata proprio “vagare” mentre tutti dormivano, alla ricerca di nuovi posti da scoprire, pensando che i più grandi fisici al mondo hanno calpestato proprio quelle stesse mattonelle! Forse anche loro a notte fonda, aspettando nuove folgorazioni. Ad esempio, sai chi sono Tim Berners-Lee e Robert Cailliau?
Simplicio: no, mai sentiti.
Salviati: sono coloro che nel 1989 proprio tra le mura del CERN hanno inventato Internet! E ciò è commemorato da una targa posta vicino a quello che era il loro ufficio. Per non parlare di tutte le altre menti brillanti che hanno segnato la storia dell’umanità oltre che della fisica. Per questo il CERN è degno di nota, per essere un melting pot culturale e multietnico. Fisici, ingegneri e studiosi appassionati cooperano per un progresso senza confini nazionali, che ha risvolti sulla vita di tutti i giorni, ma che parte da interrogativi ancestrali sull’origine e sulla struttura dell’universo.
Simplicio: ok, interessante … Ma non mi hai ancora parlato dell’elettrizzante compito del ricercatore.
Salviati: il fiore all’occhiello del CERN è l’acceleratore “LHC”. Ovvero un grosso anello situato circa 100 metri sotto terra e lungo 27 chilometri. In LHC fasci di protoni che viaggiano a velocità relativistiche (99.9999991% la velocità della luce) si scontrano circa 600 milioni di volte al secondo in quattro siti che corrispondono ai quattro esperimenti (CMS, ATLAS, ALICE, LHCb).
Simplicio: cosa intendi con “esperimenti”?
Salviati: gli esperimenti sono enormi macchine composte da diversi strati di rivelatori. Quando due protoni collidono la conversione dell’enorme energia in massa fa “comparire” le particelle più piccole, che decadendo lasciano traccia nei rivelatori. Negli scontri si registra la temperatura più alta dell’interno universo, circa 4 mila miliardi di gradi centigradi, 100 mila volte la temperatura del Sole. Contestualmente LHC è il luogo più freddo dell’universo attivando ai meno 271°C nei tubi in cui viene fatta scorrere l’elettricità per far diventare i materiali superconduttori.
Simplicio: è incredibile.
Salviati: ma questo è solo uno dei tanti dati strabilianti. Pensa all’immensa mole di dati che LHC produce al secondo. Ogni collisione viene registrata in 1 MB di dati, cioè 600 milioni sono le collisioni al secondo, dunque 600 Terabyte. Quanta memoria possiede il tuo telefono?
Simplicio: credo 8 GB
Salviati: significa che ogni secondo ci vorrebbero 75000 telefoni come il tuo per memorizzare tutti questi dati. Questo non è possibile e per fortuna esistono dei sistemi per cancellare gli eventi che non interessano ai ricercatori.
Simplicio: deve essere un lavoraccio! Ma… Come è iniziata questa ricerca?
Salviati: in una camera dove si conserva il primo sincrotrone ancora potenzialmente funzionante, ci hanno illustrato come, subito dopo le prime scoperte sulla struttura dell’atomo e la teorizzazione dell’esistenza di particelle fondamentali che compongono la materia – i quark- i migliori scienziati di tutto il mondo si sono attivati al fine di costruire grandi collisori. Il fine è quello di far chiarezza sulle nuove ipotesi della fisica nucleare.
Subito dopo la seconda guerra mondiale, permeati da uno spirito di pace, i 12 paesi fondatori del CERN nel 1959 inaugurano il primo protosincrotrone. Diametro di “appena” 200 m, con un’energia di 24 GeV superando di gran lunga tutti gli acceleratori operativi in quegli anni. Struttura circolare in cui campo magnetico e campo elettrico variabile sono sincronizzati con i fasci di protoni, sparati contro bersagli interni. Ha il merito di aver fornito fasci di neutrini per esperimenti degni di nota ed aver condotto alla pluripremiata scoperta delle correnti neutre.
Simplicio: ma io mi chiedo, a che scopo tutte queste costose ricerche e scoperte? Qual è il beneficio che si ricava da questo enorme sforzo?
Salviati: questa è proprio una bella domanda! E forse la miglior risposta ci è stata fornita l’ultimo giorno con la visione di un suggestivo filmato all’interno del Globo della Scienza e dell’Innovazione. Un’atmosfera magica creata dalla grande cupola sopra le nostre teste e dalle cangianti luci blu e verdi incornicia la proiezione del video sui misteri dell’universo, dalle origini del Big Bang sino alla più evolute forme di vite: un omaggio alla mente dell’uomo e un modo per capire in che modo siamo connessi con il Tutto. Noi stessi all’interno del Globo, guardando quel filmato ci siamo sentiti più legati, parte di un’unica entità.
Non siamo altro che fluttuazioni casuali di materia? Forse sì, ma ciò non toglie che è sempre stato nostro naturale stimolo porci domande e cercare di fornire risposte sulla realtà che ci circonda. Dalle microscopiche particelle che compongono la materia, all’interazione fra di esse e fra le varie forze spiegandoci gli eventi naturali visibili ed invisibili. Quale uomo non si è mai chiesto di cosa siamo fatti, da dove veniamo e dove ci stiamo dirigendo.
La ricerca scientifica, soprattutto a livelli nucleari, si occupa esattamente di questo. Si cercano nuove particelle fondamentali per completare il Modello Standard, si cerca una spiegazione coerente che chiarisca i complicati processi e interazioni microscopiche, una teoria che unisca tutte le conoscenze accumulate.
Simplicio: wow… Beh che dire… Forse ancora non riesco a vederla come te e i fisici mi sembrano ancora imparentati con gli alieni di Star Wars, però… Però ammetto che queste parole mi hanno reso molto più curioso.
Salviati: allora missione compiuta?
Simplicio: prima di cantar vittoria dovrò visitare il CERN anche io!
Salviati: allora la mia missione è compiuta, indubbiamente!

Giorgio Cascelli 4^G

Laura Lidia Prudenzano 5^I

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