Articolo
Flavio Fusi Pecci

Il “Large Adron Collider” (LHC) di Ginevra: un grande telescopio cosmologico

Per quanto strano, lavorando in lunghe gallerie piene di strumenti e grandi magneti, sotto Ginevra, si può scrutare l’Universo navigando indietro nel tempo

Oggi, grazie alle osservazioni di stelle e galassie e a paralleli studi ed esperimenti di laboratorio di chimica e fisica fondamentale, siamo in grado di costruire un quadro interpretativo per cui, partendo dal Big Bang, circa 13-14 miliardi di anni fa sono nate le prime stelle, contenenti Idrogeno ed Elio e, da lì, tramite le varie catene di reazioni nucleari che sono avvenute e avvengono in tutte le stelle (Sole compreso) si sono via via formati tutti gli elementi conosciuti.
Uno dei più grandi successi dell’Astrofisica moderna è proprio la descrizione della nucleosintesi di tutti gli elementi chimici tramite la griglia delle reazioni nucleari. La famosa Tavola Periodica di Mendeleev, che tutti studiamo a scuola in Chimica, può essere spiegata e descritta partendo dalle stelle, non solo negli elementi contenuti, ma anche nelle abbondanze relative. Ad esempio, si ricava immediatamente che gli elementi fondamentali per la vita, Carbonio, Azoto, Ossigeno, Ferro etc.
sono quelli più facilmente prodotti ed abbondanti nelle stelle.
È per questo che siamo fatti soprattutto da questi e non da altri elementi, e possiamo dire che Alan Sorrenti, con la sua famosa canzone degli anni ’70 “Siamo Figli delle Stelle”, ha veramente ragione! Un secondo esempio dell’importanza e novità di questo approccio globale è dato dall’uso “cosmologico” del Large Hadron Collider (LHC), il grande anello sotterraneo di 27 km, del CERN a Ginevra, in cui fasci di particelle minuscole vengono fatte scontrare fra loro con l’energia equivalente nell’urto a due treni che si scontrano a oltre 1600 Km/ora.
Per quanto strano, LHC può essere visto come un grandioso e potente “telescopio” che scruta l’universo primordiale. Come? Lo si può capire abbastanza facilmente se uno pensa che, se è corretto il modello del Big Bang, nei primissimi istanti della sua vita l’universo (o ciò che oggi pensiamo sia stato il nostro universo attuale) era in realtà piccolissimo e caldissimo, prima di iniziare la propria espansione e raffreddamento che, sappiamo, continua tuttora. In quelle condizioni la materia che iniziava a formarsi dall’energia era scomposta nei suoi “mattoncini” iniziali. Solo riproducendo quelle condizioni, seppure in uno spazio minuscolo e confinato (come al centro di questa macchina poderosa che è LHC) si può sperare di capire la struttura più microscopica della materia e, quindi, dell’universo primordiale che l’ha prodotta. In altre parole, come i bambini rompono la macchinina per vedere come è fatta dentro, così i fisici “spaccano” la materia più infinitesima per cercare appunto il “mattoncino” fondamentale.
Tutto ciò riflette la modernissima eccezionale rivoluzione, anche culturale, in base alla quale lo studio dell’universo infinitamente grande si ricongiunge in un unico quadro interpretativo con la conoscenza dell’infinitamente piccolo: solo la conoscenza contemporanea dell’universo su tutte le scale consente infatti di creare un modello cosmologico interpretativo coerente e realistico. Non a caso Rubbia ha avuto il premio Nobel contribuendo di fatto a studiare la “cosmologia dell’infinitamente piccolo”. Al di là delle battute, utilizzate anche per fare “marketing”, l’eventuale rivelazione del cosiddetto “bosone di Higgs” (che sarebbe responsabile del conferimento della massa alle particelle) detto anche “la particella di Dio”, sarebbe un grande passo anche per lo studio della cosmologia.
Flavio Fusi Pecci

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