La risposta degli americani all'Lhc del Cern europeo
Postato : Dom, 2008-09-14 19:14 da Staff



"La posta in gioco (autentica): la più grande scoperta scientifica nella storia (finora) dell'umanità. Ovvero capire se l'universo si ferma alle solite quattro dimensioni (le tre spaziali più il tempo) o va oltre, e forse ben oltre.
Gli strumenti, per questa gara segreta tra scienziati: da un lato il grande Lhc del Cern europeo, appena messo in funzione, e dall'altro un minuscolo apparato che i suoi concorrenti Usa del Fermilab stanno costruendo. Una macchina puntata su una delle più misteriose e anomale particelle del nostro universo: lo sfuggente neutrino.

E' competizione, come è sempre stata (per fortuna) tra la scuola europea e americana dei fisici. I primi, e da vent'anni, hanno puntato sul più grande anello di accelerazione e collisione di materia possibile. E, dopo due decenni di progetti, prototipi, prove, hanno effettivamente messo a punto il massimo "martello" di materia elementare mai realizzato. Una macchina di 27 chilometri di diametro, l'Hlc del Cern, capace di frantumare un protone (contro altri protoni), spezzarli e esploderli per capire che cosa c'è dentro. Il segreto della gravità (bosone di Higgs), e forse anche della supersimmetria, ovvero di quelle particelle-ombra che, alcuni teorizzano, potrebbero essere il trait d'union tra l'universo percepibile ai nostri sensi e un universo in realtà più vasto, multidimensionale, persino multiuniverso.

E quindi forse anche di capire, per questa via, che cosa è questa materia oscura che circonda molte galassie, e soprattutto l'energia oscura che, con la prima, fa ben il 90% del creato, secondo le ultime scoperte dell'astrofisica.

Pochi fisici "ufficiali" lo ammetteranno, nei loro comunicati o interviste pubbliche, ma la vera posta in gioco è proprio questa. Cambiare il paradigma scientifico tutto intero, arrivare a una nuova visione della materia, dell'energia, del cielo stellato, dell'uomo e, forse, della nostra vita e del nostro futuro.

Gli americani del Fermilab sono un po' più espliciti. Hanno abbandonato, decenni fa, la strada delle gigantesche (e costosissime) "martellate" via super-acceleratori tipo Lhc (collaborano all'esperimento Cern ma in fondo un po' defilati) e invece, a soli due giorni dall'accensione dell'anello di Ginevra, hanno annunciato qualcosa di molto diverso.
Il loro punto di partenza è una particella misteriosa, anomala, una sorta di pecorella nera della fisica: il neutrino.
Piccolissimo, quasi invisibile (fino a pochi decenni fa) capace di attraversare la terra e la materia come se fosse una mongolfiera, il neutrino riserva, secondo i fisici del Fermilab, numerose sorprese.
Come quella dell'anno scorso, verificatasi nel MiniBooNe del Fermilab. Un laboratorio che studia queste particelle, di solito scarti emessi dal loro acceleratore (il Tevatron, molto più piccolo dell'Lhc).

Ebbene, spiega Scienfic American, i ricercatori Usa, dopo aver osservato e misurato i neutrini di risulta (provenienti dalle collisioni del Tevatron) li hanno classificati secondo tre tipi, o "sapori" (flavours), neutrini electrons, muons o tau. E hanno scoperto che quelli generati dal Tevatron (in gran maggioranza di tipo "muone") si tramutavano, inesplicabilmente e rapidamente, in tipo "electron".
Un mistero, e di conseguenza un'ipotesi: che un quarto tipo di neutrino, a noi invisibile, venga immesso e rimbalzi, di continuo, in e da una misteriosa extra-dimensione. Un neutrino "inerte", capace di cambiare "flavour" ad ogni mutazione extra-dimensionale.
Sarebbe in tal caso la dimostrazione, se provata, della predizione della teoria delle super-stringhe che appunto cerca di unificare le leggi gravitazionali con la meccanica quantistica attraverso l'apporto di super-dimensioni. Da due a sedici, secondo le varie speculazioni degli ultimi vent'anni.

Oppure, dove stanno convergendo le ipotesi, la prova di un universo "doppio". Con un nucleo quadridimensionale (a noi percepibile) racchiuso in una nuvola di almeno dieci dimensioni. E il neutrino, senza carica ma con una piccola massa, autonomo dalla materia atomica, sarebbe appunto il tramite, il messaggero capace di viaggiare da una dimensione all'altra, e di mutarsi nel percorso.
Nel 2005 un gruppo di scienziati (Pas, Pakvasa, Weiler) predissero così queste mutazioni di "sapori", effettivamente rilevate l'anno scorso al Fermilab.

Oggi i fisici del MiniBooNe vogliono vederci chiaro. E hanno ideato un rivelatore per neutrini fatto di un grande contenitore criogenico (170 tonnellate di argon liquido) in cui i neutrini lasciano una traccia elettricamente visibile (uno simile è in funzione nel laboratorio del Gran Sasso dell'Infn in Italia, sotto diversi chilometri di roccia).
Questo rivelatore ad argon permetterà ai ricercatori Usa di misurare con precisione i neutrini e i loro "flavours". Le loro oscillazioni, i loro cambiamenti, le risposte a vari livelli di energia. Al 2011 il rivelatore, ora approvato dal Fermilab, comincerà il suo lavoro. E, nelle speranze dei fisici Usa, sarà solo il primo di una lunga serie.
Se, infatti, darà indizi sul mistero dei neutrini, con soli 15 milioni di dollari (contro 6 miliardi di euro dell'Lhc) avrà spalancato una porta scientifica epocale. Dimostrando che le grandi "martellate" dell'Lhc (che punta, in fondo, sullo stesso obbiettivo ma via semplice frantumazione dei protoni) non sono la pista giusta. Nessuno lo può dire, oggi.
Ma vinca, come sempre nella scienza (quella vera) il migliore."

Fonte: Ilsole24ore.com