Ieri è stata scritta una pagina importante per la Big Science dei prossimi decenni. Il consiglio del Cern ha infatti approvato all’unanimità l’aggiornamento alla «Strategia europea sulla fisica delle particelle»: nei prossimi anni – ma sarebbe meglio parlare di decenni – il Cern punterà a realizzare a Ginevra nuovi acceleratori sempre più grandi e potenti in cui esplorare tutta la fisica nascosta nel bosone di Higgs (scoperto nel 2012 proprio al Cern) e andare a caccia della «nuova fisica».
Gli scienziati devono chiarire molti aspetti fondamentali dell’universo: il modello Standard, che rappresenta la teoria più avanzata sulla materia, non spiega l’esistenza e il comportamento della materia oscura, dell’energia oscura e dei neutrini, che insieme rappresentano oltre il 90% dell’universo. A questo punto, molte risposte potrebbero arrivare proprio da Ginevra.

SECONDO IL DOCUMENTO approvato ieri, il Cern pianifica di sfruttare fino al 2038 l’attuale acceleratore di particelle, l’anello sotterraneo lungo 27 km denominato Large Hadron Collider (Lhc) in cui è stato scoperto il bosone e che è già in corso di potenziamento. Concluso il ciclo di Lhc, il Cern costruirà un nuovo acceleratore ancora più potente. Il progetto definitivo ancora non c’è, ma il documento approvato ieri indica la strada prioritaria: un anello lungo 100 km scavato a 300 m di profondità (passerà sotto il lago di Ginevra) in cui far scontrare elettroni e positroni in una prima fase e protoni in una seconda a velocità prossime a quelle della luce, liberando un’energia tale da mostrare fenomeni inaccessibili con gli attuali acceleratori.
Si tratta probabilmente del più ambizioso programma scientifico mai realizzato. Il progetto preliminare, denominato «Future Circular Collider» (Fcc) a cui centinaia di fisici stanno già lavorando da anni, prevede che l’acceleratore funzioni alla sua massima potenza tra il 2065 e il 2090, per un costo stimato di circa 20 miliardi di euro da dividere tra i paesi membri del Cern. All’Italia toccherà circa un decimo del budget. Per l’avvio definitivo, servirà un piano di fattibilità da allegare al prossimo aggiornamento, previsto per il 2027.
«È una strategia ambiziosa, che delinea un futuro molto promettente per l’Europa e per il Cern con un approccio attento e graduale – ha commentato Fabiola Gianotti, direttrice del Cern – Continueremo a investire in forti programmi di cooperazione tra il Cern e gli altri istituti di ricerca negli Stati membri del Cern, e non solo».
«È importante che il Cern abbia preso un’iniziativa così forte – ha aggiunto il presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Antonio Zoccoli, che ha fatto parte della commissione che ha elaborato l’aggiornamento -. L’Europa così annuncia di voler mantenere una leadership internazionale nella fisica fondamentale. Se non lo avesse fatto, qualcuno avrebbe certamente provato a prendere il suo posto».

IL PENSIERO VA ALLA CINA, che negli scorsi mesi ha presentato un progetto talmente simile a Fcc (stessa lunghezza ed energia) da aver ricevuto accuse di plagio. In caso di esitazioni da parte del Cern, la Cina avrebbe potuto attrarre intorno al suo progetto l’interesse della comunità scientifica, mettendo a rischio il futuro stesso del Cern. È improbabile, infatti, che vengano realizzate in concorrenza due infrastrutture così complesse, il cui funzionamento richiede la collaborazione di migliaia di ricercatori di tutto il mondo. Già in altri settori della Big Science la Cina ha soffiato la leadership all’occidente: a Kaiping, nella regione cinese dello Jiangmen, è in costruzione a 700 metri sotto terra il più grande laboratorio sotterraneo di fisica dei neutrini, che toglierà il primato ai laboratori del Gran Sasso.
Hanno dunque contato anche aspetti geopolitici? «Dov’è che la geopolitica non conta – ha ironizzato Zoccoli – Non a caso gli Usa hanno fortemente caldeggiato la scelta del Cern. Anche con un presidente diverso da Trump, non potevano permettere che l’occidente perdesse questa leadership».

UN PROGRAMMA così ambizioso avrà ricadute importanti anche per la società. La progettazione di esperimenti sempre più avanzati al Cern ha generato sviluppi tecnologici ormai entrati nella nostra vita quotidiana: dal World Wide Web nato a Ginevra per scambiare documenti tra centri di ricerca, a tecniche diagnostiche di larghissimo uso come la tomografia a emissione di positroni (Pet). Anche la realizzazione dell’acceleratore Fcc comporterà sfide tecnologiche notevoli, come la realizzazione di migliaia di magneti basati sul fenomeno della superconduttività ancora più potenti di quelli attualmente in uso a Lhc. Potrebbero diventare i prototipi di un nuovo standard di trasmissione di elettricità con efficienza energetica molto più elevata rispetto alle tecnologie attuali. E saranno invenzioni disponibili a tutti, perché a Cern per statuto è vietato brevettarle.