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Due settimane fa era stato finalmente riacceso. Ora il Large Hadron Collider del CERN di Ginevra, il più grande acceleratore di particelle del mondo, ha stabilito il suo primo record. girando nei suoi 27 chilometri di lunghezza, i protoni lanciati da LHC hanno raggiunto un livello di energia di 1,18 TeV, cioè 1,18 miliardi di elettronvolt. il record precedente di 0,98 TeV, sottolineano i fisici di Ginevra, apparteneva al rivale americano, l’acceleratore di particelle Tevatron del Fermilab di Chicago, ed era stato ottenuto nel 2001.

Una volta a regime, LHC dovrebbe arrivare a sviluppare un’energia di 14 TeV, avvicinandosi sempre di più alla situazione dei primissimi istanti della vita dell’universo. Nei primi mesi del 2010, intanto, LHC dovrebbe raggiungere i 7 TeV: fino ad allora “non tirerò fuori dal frigorifero lo champagne”, ha detto il direttore del CERN. In effetti, nei giorni scorsi LHC ha sofferto un’interruzione di corrente imprevista.

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Là sottoterra, al CERN di Ginevra, i fisici hanno davvero un buon motivo per festeggiare. Venerdì scorso hanno riacceso LHC, il Large hadron collider, ovvero il gigantesco acceleratore di particelle progettato per studiare i segreti più spettacolari dell’universo, e che era stato spento per ben 14 mesi. Nel settembre scorso infatti, pochi giorni dopo l’inaugurazione, LHC era stato fermato a causa di un guasto, e da quel momento la sfortuna aveva continuato a colpire altre volte.

Ora 300 scienziati hanno finalmente fatto ripartire i due fasci di protoni che percorrono i 27 chilometri dell’acceleratore. Roberto Petronzio, il presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) che partecipa alle attività del CERN ha commentato così: "Siamo di nuovo in pista per un’avventura scientifica che aprirà un’era nuova della fisica". LHC è un esperimento in buona parte italiano: sono italiani il direttore della ricerca del CERN, Sergio Bertolucci, e due dei ricercatori che dirigono alcuni degli esperimenti più importanti: CMS e ATLAS. Il primo di questi due enormi rivelatori di particelle dovrà "vedere", rispettivamente, il fantomatico bosone di Higgs e i partner supersimmetrici delle particelle elementari che potrebbero dare spiegazione all’enigma della materia oscura che costituisce un quarto della massa dell’universo. ATLAS invece è dedicato a osservare fenomeni legati ad alcune particelle pesanti.

Nei prossimi giorni LHC verrà portato all’energia di 1,2 TeV, il record assoluto raggiunto dalla fisica, e i fasci di particelle si avvicineranno al 99,9% della velocità della luce. Le prime collisioni tra particelle avverranno tra una settimana, sperando di recuperare il tanto tempo perduto. Anche se al CERN sanno bene che questo è il primo vero test di LHC, e altri inconvenienti potrebbero essere in agguato.

Dopo più di dieci anni di ricerche, finalmente è stato ufficializzata l’entrata di un nuovo elemento chimico nella tavola periodica. L’elemento, dal peso atomico 112, è stato scoperto dal gruppo di fisici tedeschi del GSI (Centro Helmholtz per la ricerca sugli ioni pesanti di Darmstadt), capeggiato da Sigurd Hofmann.

Sarà il piu profondo laboratorio sotterraneo per la fisica delle particelle del mondo. E, secondo l’annuncio dato poche settimane fa, sarà 100 metri più profondo del Deep Underground Science and Engineering Laboratory della National Science Foundation americana, che sorgerà probabilmente a Lead, in South Dakota. A scavare più in profondità degli americani sarebbero i cinesi, o meglio i fisici della Università Tsinghua di Pechino, che hanno annunciato da poco le loro intenzioni, di cui in realtà si parlava già da mesi in via non ufficiale.

Il due laboratori saranno tra i più grandi laboratori del mondo, e lì, al riparo dai raggi cosmici che verranno schermati dal terreno sotto il quale saranno scavati, si effettueranno, tra le altre, ricerche sui neutrini e sulle interazioni della materia oscura. Infatti i muoni che compongono i raggi cosmici interferiscono con i rivelatori che studiano questi fenomeni, ma sono schermati dalle rocce che compongono il suolo, e non arriveranno quindi alle migliaia di metri di profondità a cui si troveranno i nuovi laboratori.

Per capirci, sfruttando le cavità delle miniere Homestake, in South Dakota, il DUSEL dovrebbe arrivare a 2500 metri di profondità, e il laboratorio cinese ancora più giù. Attualmente, il record è quello dei laboratori SNOLAB dell’Ontario, che arrivano a più di 2000 metri. I nostri Laboratori nazionali del Gran sasso, in Abruzzo, arrivano "soltanto" a 1400 metri di profondità.

Il governo austriaco ha fatto dietrofront: dopo l’annuncio lanciato tre settimane fa, l’Austria resterà a far parte dei paesi che finanziano il Cern, cioè il Consiglio europeo per la ricerca nucleare e anche il più grande laboratorio di fisica delle particelle del mondo, che si trova sul confine tra Svizzera e Francia. All’inizio di maggio il ministro della ricerca austriaco, Johannes Hahn, aveva infatti annunciato l’uscita del suo paese dal consorzio e quindi l’interruzione dei finanziamenti, creando scompiglio nei vertici del centro di ricerca e negli altri paesi finanziatori. Si tratta infatti di ben 16 milioni di euro ogni anno, che per il piccolo paese alpino equivalgono a quasi il 70% di tutti i soldi spesi per progetti di ricerca internazionale e che costituiscono il 2,2% dei fondi a disposizione del Cern.

Tuttavia, dopo il lancio di una petizione online firmata da migliaia di scienziati di tutto il mondo e da altrettanti cittadini austriaci, e dopo le pressioni internazionali e da parte dello stesso Consiglio del Cern, il governo di Vienna è tornato sui suoi passi e ha assicurato che continuerà a garantire la sua partecipazione al Cern. In questi anni il Cern dovrà tra l’altro portare a termine il gigantesco esperimento LHC, che ha l’obiettivo di ricreare le condizioni presenti nell’universo al momento del Big bang.

L’Italia è il quarto finanziatore del Cern in termini assoluti. La nostra quota infatti copre circa l’11% delle spese del Cern. Prima di noi ci sono solo la Germania (19%), Gran Bretagna (17%) e Francia (15%). Ma il 17% dei contratti del Cern viene stipulato con imprese italiane, e nei suoi sotterranei lavorano quasi 700 scienziati italiani.

Tana libera tutti! Dopo anni di ricerche, potrebbe essere stata vista per davvero. Stiamo parlando della materia oscura, una forma di materia presente nello spazio che si suppone essere cinque volte più abbondante di quella di cui sono fatti i pianeti, le stelle e tutto quello che vediamo. Fino a pochi giorni fa era uno dei misteri della fisica moderna: la materia che c’è, ma non si vede, che riempie il cosmo avvolgendo tutti i corpi celesti, ma che nessuno ha mai documentato per davvero. Gli scienziati supponevano che esistesse, ne avevano alcune prove. E, finalmente, un piccolo esperimento di nome Pamela ne ha sentito l’odore, identificando una regione dello spazio densa di positroni ad alta energia, cioè le antiparticelle corrispondenti agli elettroni della materia visibile.

Pamela (che sta per Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics) è un satellite internazionale parte di una missione ideata e guidata da ricercatori italiani dell’Istituto nazionale di fisica nucleare, che è stato lanciato nel giugno 2006 dalla base di Bajkonur, in Kazakistan, a bordo di un razzo russo. Adesso si trova in un’orbita tra i 300 e i 600 km di altezza e ha il compito preciso di identificare i positroni ad alta energia. Nel nostro mondo visibile, infatti, i positroni sono rarissimi, ma non nello spazio, perché vengono prodotti dalle stelle e dalle galassie. L’idea degli scienziati è che quelli ad alta energia siano prodotti dalle particelle di materia oscura, che, scontrandosi tra loro, danno vita a particelle secondarie come coppie protone-antiprotone ed elettrone-positrone. Pamela ha rilevato un’alta concentrazione di positroni, molto più alta del previsto, come è stato pubblicato sulla rivista Nature una settimana fa. Secondo i fisici di Pamela questo potrebbe essere la prova dell’esistenza della materia oscura.

La cautela è d’obbligo, sottolineano (ma intanto, silenziosamente, mettono in valigia un frack, nella speranza di fare un salto a Stoccolma al prossimo giro di premi Nobel): non si può escludere che i positroni abbiano origini diverse. Il resto della comunità scientifica discute animatamente ipotesi alternative per la loro origine, mentre l’ipotetica composizione della materia oscura è continuamente rivista, perché i conti per ora non sembrano tornare.

Pamela ha un suo sito internet e tanti dei fisici che ci hanno lavorato hanno le loro pagine web con informazioni tecniche e a volte anche immagini (la foto qui sopra, che rappresenta il lancio di Pamela, viene da una di queste). Sul sito dell’Agenzia spaziale italiana (Asi), per esempio, si trova anche il video della spiegazione di Enrico Flamini, responsabile Osservazione Universo dell’Asi, mentre nelle pagine di news dell’Infn si possono trovare i comunicati stampa riferiti a questa scoperta e a osservazioni precedenti. Molti giornali, specialistici e non, hanno riportato la scoperta: Le Scienze e La Stampa in Italia (e quest’ultima racconta anche i retroscena della scoperta), e poi la BBC, Physics World, Wired. Sul sito di Radio3 scienza è anche possibile ascoltare l’intervista a Piergiorgio Picozza, coordinatore dell’esperimento Pamela.
 

Uscito nelle sale venerdì 6 marzo, il film Watchmen, tratto dall’omonimo fumetto, cerca consensi circa la sua accuratezza scientifica.

Una luce dieci miliardi di volte più brillante del Sole, è la luce generata dal sincrotrone Diamond, nell’Oxfordshire (Regno Unito). 

Anche la medicina ha beneficiato dell’utilizzo della luce di sincrotrone del Diamond. Da una scansione di tessuti cerebrali umani si è visto che tra le cause del Parkinson ci sarebbe un alterato metabolismo del ferro. "Abbiamo potuto studiare campioni di tessuti umani con una precisione tale da riuscire a mappare gli ioni metallici, e in particolare quelli di ferro, all’interno di singole cellule", ha detto Joanna Collingwood, della Keele Univesity (Regno Unito), durante l’ultimo meeting dell’ AAAS (The American Association for the Advancement of Science) a Chicago.

Eugenio Scapparone, ricercatore dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, parla della sua esperienza al Large Hadron Collider  (LHC), presso il CERN di Ginevra.

L’intervista è a cura di Silvia Bencivelli.

Qui puoi vedere anche il Large Hadron Rap.