2004 – Cinquanta candeline per il CERN

In fase di costruzione al CERN: il superacceleratore HCL. CERN

In mezzo secolo, il Centro europeo per la ricerca nucleare ha fatto numerose scoperte sulle strutture della fisica fondamentale.

Ma dal laboratorio di Ginevra, insignito di tre premi Nobel, sono scaturite anche realizzazioni pratiche, come il World Wide Web (www).

Mezzo secolo fa, in un’Europa che si andava lentamente riassestando dopo gli sconquassi della Seconda guerra mondiale, dodici paesi, tra cui la Svizzera, decisero di dar vita a un’istituzione di ricerca in campo nucleare. Lo scopo era quello di frenare la fuga di cervelli dal vecchio continente e riaffermarne il primato nel campo della fisica nucleare.

Il 29 settembre 1954 fu quindi messa in vigore la Convenzione del Consiglio europeo per la ricerca nucleare (CERN), con la creazione a Meyrin, nei pressi di Ginevra, di un’istituzione che sarebbe diventata il più grande laboratorio mondiale di fisica delle particelle.

I segreti della materia

Alla base di tutte le attività del CERN stanno i quesiti fondamentali sulla materia e sulle leggi che la regolano. La materia è composta di particelle (protoni, neutroni, elettroni e quark) governate da quattro forze fondamentali: la forza di gravità, la forza elettromagnetica (che lega gli elettroni al nucleo), la forza nucleare debole (che genera la radioattività) e quella forte (che tiene unito il nucleo dell’atomo).

Per scoprire come siano nate la materia e le forze naturali, si fanno scontrare tra di loro le particelle a velocità vicine a quella della luce, così da riprodurre le condizioni iniziali dell’universo. Per questo, al CERN ci si sforza di realizzare acceleratori sempre più grandi e potenti.

Già il Sincrociclotrone, inaugurato nel 1957, era il più grande acceleratore di particelle dell’epoca. Seguiranno l’acceleratore di protoni PS nel 1959, il collisionatore di protoni ISR nel 1971, il superprotosincrotrone SPS nel 1976, e infine, nel 1989, il LEP, il grande acceleratore di elettroni di 27 chilometri di circonferenza.

E ora, sul sito del CERN, si sta costruendo il Large Hadron Collider, il prossimo acceleratore che entrerà in funzione nel 2007 e che dovrebbe fornire indicazioni sulla cosiddetta materia oscura, permettendo di capire perché le particelle hanno una massa e che cosa accadeva nell’Universo prima che la materia assumesse l’aspetto sotto il quale la conosciamo oggi.

Una sola forza

La prima grande scoperta effettuata al CERN risale al 1973: grazie a Gargamelle, un enorme rivelatore pieno di freon liquido, i ricercatori riuscirono a verificare l’esistenza delle correnti neutre.

Un’osservazione che si iscrive nella teoria secondo cui, al momento della nascita dell’universo, tutte le forze erano unite in una sola, e si sarebbero poi differenziate solo successivamente.

Un altro grande momento del CERN fu poi la scoperta, nel 1983, dei cosiddetti «bosoni W e Z», le particelle mediatrici della forza nucleare debole. Un’impresa che valse il premio Nobel per la fisica all’italiano Carlo Rubbia e all’olandese Simon Van Der Meer.

E il Nobel venne poi ad onorare anche un altro fisico del CERN: Georges Charpak, che lo ottenne, nel 1992, per l’invenzione delle tecniche dei rivelatori di particelle e, in particolare, della camera proporzionale multifilo.

Ma le attività del CERN non si limitano soltanto al campo della ricerca fondamentale. Le tecnologie sviluppate nel centro ginevrino hanno trovato applicazione in molti settori, tra cui la medicina e la telematica.

Basti pensare che al CERN è nato il Word Wide Web (www), inventato nel 1990 da Tim Bernes-Lee per facilitare la comunicazione tra i ricercatori scientifici.

Uno strumento poi rivelatosi fondamentale per la diffusione globale e capillare di internet.

swissinfo, Fabio Mariani

Fatti e cifre

1954: 12 paesi, tra cui la Svizzera, creano il CERN
1966: il sito viene ampliato in territorio francese
1973: scoperta delle correnti neutre
1983: Rubbia e Van Der Meer scoprono i bosoni W e Z
1990: Bernes-Lee inventa il World Wide Web

In breve

Nel 2007 entrerà in servizio al CERN il LHC, il nuovo acceleratore di protoni che riutilizza la galleria di 27 km in cui era installato fino al 2000 il precedente acceleratore, il LEP.

Nelle zone di collisione delle particelle saranno collocati 4 grandi rivelatori (Atlas, CMS, Alice e LHC-b) di parecchie migliaia di tonnellate.

I costi previsti sono di 2,3 miliardi di euro per il LHC e 780 milioni per i rivelatori.