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Al CERN sono lì a scaldare le sedie? …O ci stiamo perdendo qualcosa?

Fabiola Gianotti (probabilmente l’italiana più famosa al mondo e meno famosa tra gli italiani, dato che dopo Obama il Time ha pensato bene di dedicarle una copertina), è venuta in quel del Dipartimento di Fisica di via Celoria, a Milano, per raccontare ad un sacco di persone stipate in un’aula dal clima tropicale qualcosa del suo lavoro a CERN. Me incluso.

Non solo l’LHC funziona bene: funziona sempre meglio!

 

Questo non è un post sul bosone di Higgs (o meglio, lo è solo marginalmente). Immagino che a tutti arrivi Google a casa, per cui sorvolerò su tutte le cose che potete tranquillamente raccogliere altrove (1), ma mi concentrerò sulle cose che mi ha fatto ribollire dentro la bellissima presentazione di quasi due ore, ossia il nervoso per il mancato e giusto riconoscimento della ricerca scientifica (a 360°).
Perchè il CERN quest’anno è così caldo? Sia perchè è caldo veramente, essendo contemporaneamente il posto più caldo e più freddo dell’intero Universo, sia perché – finalmente – è stato trovato il cuneo che tiene fermo e saldo il modello standard (ossia l’accrocchio di equazioni che descrive le proprietà delle particelle conosciute). Siamo usciti dal campo della speculazione: la scoperta di un bosone che assomiglia in tutto e per tutto al bosone di Higgs è oggi certa (per i più coraggiosi ho qualcosa alla fine dell’articolo). Con certa intendo dieci sigma unendo tutti gli esperimenti.

Però, la domanda che i più distratti potrebbero fare è: a che diavolaccio serve questa roba (come avete notato, questo post è ricco di tecnicismi)? Ho così tante risposte che non so nemmeno da dove cominciare. Comincerò dicendo che il CERN riceve dallo stato Italiano qualcosa come 80 milioni di euro l’anno; altri stati membri finanziano a seconda della loro partecipazione nella faccenda. Tenetela lì questa cifra per ora: sappiate che al CERN lavorano circa diecimila ricercatori e circa quattromila altri impiegati e personale di servizio. Il CERN dà quindi lavoro a quattordicimila persone circa. Il CERN è sostanzialmente un ente composto da gente che progetta e costruisce macchine che fanno cose incredibili. Un piccolo esempio:

Questo è il rilevatore dell’esperimento ATLAS. E’ sostanzialmente un complicato marchingegno che è in grado di tracciare, misurare e stabilire da quali particelle è attraversato. Per apprezzarne le dimensioni, nel cerchio rosso ci sono due persone!

 

Quando serve qualche componente che sul mercato non esiste, gli ingegneri e i fisici si rivolgono alle aziende per collaborare e progettare qualcosa che prima non esisteva, un componente elettronico, un giunto meccanico, un sistema per saldare, unire, collegare, isolare eccetera. Guardate un po’ chi costruisce i pezzi dell’LHC, per esempio!

Quindi grazie al CERN le aziende ci guadagnano in liquidità, nonchè in competenza. Per non parlare delle applicazioni che i nuovi componenti possono trovare all’interno di altre macchine, oggetti e dispositivi che andranno a costituire le prossime generazioni di gadget che staranno nelle nostre tasche e nelle nostre case fra qualche decennio: il CERN promuove lo sviluppo di nuove tecnologie per tutti. Queste tecnologie vengono sviluppate dagli esperti, che come tutti hanno lo svantaggio di deteriorarsi col tempo e diventare inutilizzabili (un processo noto anche col nome di morte), per questo al CERN studiano circa mille studenti di dottorato. Il CERN è una scuola che finanzia e sostiene mille ragazzi che andranno a lavorare nel campo della fisica, dell’ingegneria e della meccanica e progetteranno gli oggetti di domani. Ecco qua le persone che lavorano al CERN, un CERN che si tinge sempre più di rosa di generazione in generazione:

Analizzare gli eventi prodotti dalla macchina più grossa prodotta da menti umane (l’LHC) richiede una notevole infrastruttura informatica. Peraltro, internet è nato al CERN (un’altra delle cose “inutili” prodotte da questo centro di ricerca “inutile”), e contestualmente al crescente bisogno di potere computazionale e di connettività cresce la competenza e la ricerca di soluzioni per la scalabilità di queste soluzioni. Dopodomani, saremo io e voi ad avere bisogno di queste competenze che gli informatici e i sistemisti del CERN stanno oggi adattando per calcolare l’incalcolabileIl CERN è un luogo dove vengono studiati e risolti i problemi informatici di domani. Come ulteriore ricaduta di tutto questo c’è la conoscenza. Il CERN spazza via la paura di un mondo sconosciuto, incontrollabile e alieno per restituirci l’immagine, la conoscenza e la comprensione di un universo mirabile e ordinato (a volte anche un po’ noioso) e delle leggi che lo governano.

Alcune delle “inutili milestone” del CERN.

E ora pensate: quei soldi sono secondo voi soldi ben spesi? O sono soldi spesi meglio quelli che sovvenzionano il cinema, ad esempio? O le centinaia di milioni di euro che spendiamo per il semplice affitto dei palazzi di governo, o (aggiungete qui quello che volete, in Italia non ci manca la fantasia per sovvenzionare le scemenze) che non producono nessuna delle ricadute che vi ho elencato sopra? A voi la risposta.

***

L’articolo sarebbe finito, ma continua con qualche leccornia per i più coraggiosi: ecco alcune slide succulente! Due riguardano i due decadimenti più favoriti di H, ve le posto così come sono.

Domanda: perchè si parla di decadimento di H a due fotoni, dato che il photon field non interagisce con l’Higgs field (essendo i fotoni senza massa)? Se vi siete fatti questa domanda, probabilmente ne conoscente anche la risposta! ;)

In particolare, questa mostra la somma dei rate attesi nel decadimento di H: poichè il Modello Standard predice anche i questi rate, la loro misura diretta ci dice moltissimo sul che cosa stiamo osservando; ebbene quello che stiamo osservando assomiglia a qualcosa che è veramente molto simile ad una particella che ha tutte le caratteristiche di quello che si attenderebbe da un Higgs (del tipo più semplice, ma qua la storiaccia diventa più complicata per tutti).

La ciliegina sulla torta finale riguarda lo spin di Higgs. Guardate le gaussiane:

 

A quanto pare, i dati si incastrano molto meglio dentro il modello di un Higgs a spin 0 rispetto a quello di un Higgs con spin 2. Questa è la dimostrazione che i campi scalari esistono (nessuno ne aveva mai osservato uno prima d’ora). Questa scoperta non ha una rilevanza secondaria, dato che l’inflatone (il campo quantistico ipotizzato per spiegare la fase di inflazione cosmica, immediatamente successiva al Big Bang) è un campo scalare. E scusate se è poco.

Piermatteo

 

Noticille a piè pagina

1: ad esempio, il CERN, il Modello Standard, il Bosone di Higgs, ATLAS e gli animalisti.

Una aggiunta del tutto personale: su questa Terra ci si sta per un periodo limitato di tempo. Certo, con un po’ di sforzo si può fare di più e meglio, ma non toglierei nemmeno un centesimo al contributo che paghiamo dalle nostre tasche (ragazzi, parliamo dell’equivalente di un cappuccino all’anno a testa) per destinarlo a qualsiasi altra cosa, fosse anche per la costruzione di un ospedale. Grazie a persone come quelle che ci sono al CERN possiamo morire (perchè nonostante tutti i nostri sforzi, l’endpoint del nostro esperimento personale è quello, con un ospedale in più o in meno) come uomini che hanno scrutato l’universo in cui vivono con curiosità, e non con la paura dell’animale che fugge impaurito davanti al fulmine e davanti ad un universo che non capisce.

Vi lascio con Matt Strassler: “Scientific research isn’t excess fat to be chopped off crudely with a cleaver; it’s fuel for the nation’s future, and it needs wiser management than it’s receiving” (La ricerca scientifica non è grasso in eccesso da tagliar via crudelmente con un coltellaccio; è carburante per il futuro della nazione, e ha bisogno di una gestione più saggia di quanta ne stia ricevendo).

Materiale pubblicato in questo articolo: tutte le diapositive in questa pagina sono fotografie delle slide presentate da Fabiola Gianotti che ho direttamente fotografato durante la sua presentazione; la ricercatrice ci ha gentilmente concesso di pubblicarle sul blog!

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Scritto da Piermatteo Barambani Pubblicato il 29 maggio 2013

 

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