CERN- Prof. Paolo Giubellino – La nuova energia ci fara’ capire l’Universo

( CERN di Ginevra)- Intervista esclusiva al Professor Paolo Giubellino (vincitore del presitgioso premio “Enrico Fermi” Prize, massimo riconoscimento della Societá Italiana di Fisica) ci spiega l’importante passo avanti fatto all’LHC, e la fisica del futuro.

Al Cern  é cominciata la ‘rivoluzione’ della fisica, con le prime collisioni di particelle all’energia record di 13.000 miliardi di elettronvolt (13 TeV). Diventa possibile osservare un mondo di fenomeni completamente nuovi, che la fisica tradizionale fino ad ora non era in grado di descrivere. Abbiamo chiesto allo scineziato di spiegarci il significato di questa conquista e le sue applicazioni per l’umanità.

Professore dopo la notizia rivoluzionaria che ha visto per la prima al mondo LHC raggiungere l’energia 13TEV, raddobbiando quindi la sua potenzialita’, cerchiamo di far capire perché è stato così importante aver raggiunto tale energia?

Guardi, la cosa è abbastanza semplice. Quando noi guardiamo le cose intorno, quello che facciamo è osservare delle particelle di luce, dei fotoni, che interagiscono con gli oggetti e il nostro occhio li elabora e li vede. Tutto questo lo facciamo con la luce visibile, però ci sono altri molti per adare a guardare per esemipio i dettaggli piccoli dentro gli oggetti, per esempio con lenti , con microscopi ecc, che sfruttano comunque sempre una fonte luminosa.
Ma se vogliamo andare sempre più dentro agli oggetti, per vedere i mattoni fondamentali che li costituiscono, allora la luce e certi strumenti non sono più adeguati.
Per fare questo bisogna aumentare l’enegia e quanto più alta è l’energia quanto noi possiamo andare a vedere le cose sempre più piccole.
E cosi dai microscopi, siamo passati agli acceleratori di particelle, dove più alta è l’energia più piccoli sono i dettaggli che possiamo “vedere”. LHC era già l’acceleratore di particellepiù potente al mondo, ora che ha raddoppiato la sua energia, e quindi capacita’ di vedere i dettaggli è senza dubbio un enorme passo avanti scientifico per l’umanità.

Quali sono i parametri di qualità di un accelleratore, cioè come misurate l’accuratezza di questo enorme microscopio ad alta energia?

I parametri di qualità sono due: uno è l’energia, e abbiamo già detto cosa significa, e l’altro altrettanto importante è il numero di collisioni che l’accelleratore riesce a produrre.

È ovvio che tanto più le collisioni sono tante, tanto più possiamo andare a studiare i fenomeni più rari, i quali ci permettono di scoprire cose mai viste prima.

Quindi nell’ LHC abbiamo energia due volte più alta e quindi vuol dire dettagli due volte più piccoli, e anche collisioni 10 volte più rare di quelle che si avevano prima dei 13Tev.

Come sà è stata scoperta la particella di Higgs, ma non è sufficinte, bisogna capirne le proprietà, e questo è possibile solo con energie più grandi, ecco capirà da solo l’importanza di aver raggiunto il traguardo dei 13Tev.

Con la scoperta del Bosone di Higgs si è sicuramente aperta una nuova pagina della fisica moderna, ora con 13Tev è stato fatto un’altro grande passo avanti, verso l’infinitesimo della materia, potrebbe far capire quali sono o potrebbero essere i risvolti nella nostra vita di essere umani?

Da un lato ci sono le scoperte sulla struttura della materia, sulle particelle e sulle forze fondamentali che tengono insieme l’Universo e che soddisfano in primo luogo l’essere umano dal punto di vista della conoscenza, e poi hanno ricadute anche sulla vita di tutti i giorni per migliorarla. Tra il primo passo verso la conoscenza e il sencondo può passare molto tempo.

 Il tempo, per esempio che è passato dalla scoperta dell’antimateria all’uso della PET negli ospedali sono passati decenni, e a volte può capitare che da una scoperta non si arrivi mai ad una applicazione sull’uomo. Ma in generale gli studi della fisica la dove è possibile sono sempre mirati sia alla conscenza sia al miglioramento della vita umana.
Ma, già il fatto di realizzare questi esperimenti , ha un impatto enorme sulla vita di tutti i giorni, perché per realizzarli vengono sviluppate delle nuove tecnologie che si usano spesso prima nella vita quotidiana e poi negli accelleratori.
Le faccio un esempio : tutti noi abbiamo in mano uno smartphone con schermo tattile, ecco lo schermo tattile è stato inventato al CERN. Interne? È stato inventato al CERN.

Possiamo registrare i filmini, foto, e quant’altro su Cloud, e bene questo è direttamente derivato dal nostro centro di calcolo distributivo del CERN.

Capisce che ogni volta che prendiamo in mano un telefonino stiamo usando delle tecnologie che sono state sviluppate al CERN. Non solo le tecniche di accellerazione e rivelazioni di particelle sono poi state applicate nella diagnostica medica per identificare malatie come il cancro.

Ci può spiegare in maniera semplice cosa è il bosono di Higgs a chi ancora non ha chiaro cosa sia ?

In termi molto semplici, il fenomeno ( diciamo cosi’) teorico di Higgs era il meccanismo che portava le particelle in particolare i (Quarks) ad avere massa. Massa che è un parametro fondamentale, ci guardiamo intorno vediamo tutto che ha una massa. Quindi dalla teoria siamo andati a capire come le particelle acquisiscono la massa.
Nella teoria si è supposto l’esistenza di una particella Higgs legata al campo Higgs che crea la massa delle particelle.
Quindi in CMS ( uno degli esperimenti al CERN insieme ad ATLAS e ALICE) si sono studiati miliari de miliardi di eventi fino ad aspettare quell’evento che ci interessava, l’evento Higgs. Questo è stato un risultato spettacolare perché è andata a completare la teoria del modello standar che descrive le interazioni fondamentali tra le particelle, e Hissg era l’unica che mancava per completare questo Puzzle.

Professo con il raggiungimento di 13Tev pensa che si possa finalmente capire l’origine dell’Universo?

Ritornando a parlare di energie vorrei precisare che l’energia dell’LHC è la stessa per tutti i vari esperimenti CMS, ALICE, ATLAS con scopi diversi ma finalità simili. ALICE in particolare è stato fatto per studiare le caratteristiche della materia di cui era fatto l’universo nei primi milionesimi secondi della sua esistenza.
Capire le origini dell’Universo, con questa nuova energia è sicuramente un passo importante. È un percorso lungo e complesso, sono 5000 anni che gli essere umani cercano di capire qualcosa dell’Universo.

Oggi vediamo le immagini che di danno i telescopi e satelliti che riescono ad andare indietro nella storia dell’Universo fino a pochi centinai di migliai di anni dal Big Ban.

Noi in laboratorio riproduciamo la materia con le caratteristiche che aveva l’universo pochi milionesimi di secondo dal Big Bang, e avere la possibilitàdi avere più collisioni con LHC ci permetterà di andare sicuramente ancora più in dietro nel tempo, e sarà un cammino al ritroso affascinante.

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Professor Paolo Giubellino
Ha studiato all Universitá di Torino, e dopo esperienze di lavoro negli Stati Uniti e in Svizzera é attualmente dirigente di ricerca presso la sede di Torino dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).
Autore di oltre 200 pubblicazioni scientifiche, Paolo Giubellino ha ricevuto numerose onoreficenze scientifiche in Messico, Cuba, Ucraina e Slovacchia. Nel 2012 ha ricevuto dal Presidente Napolitano il titolo di Commendatore per meriti scientifici. Nel 2013 ha ricevuto il presitgioso premio “Enrico Fermi” Prize, massimo riconoscimento della Societá Italiana di Fisica, e nel 2014 il premio “Lise Meitner”, il piú importante premio per la Fisica Nucleare della Socitá Europea di Fisica.
Paolo Giubellino da molti anni si occupa di esperimenti di fisica nucleare delle altre energie, condotti soprattutto al Centro Europeo di Ricerche Nucleari (CERN). E’ stato fra i fondatori dell’esperimento ALICE, nel 1989, e da allora vi ha dedicato gran parte delle proprie energie. Nel marzo 2010 è stato eletto responsabile dell’esperimento, carica che ricopre tutt’ora essendo stato rieletto per un secondo mandato di tre anni nel 2013.
Si è dedicato allo sviluppo di tecnologie per la rivelazione di particelle elementari, soprattutto in funzione dei suoi esperimenti in fisica fondamentale ma anche per applicazioni in medicina. In riconoscimento del suo ruolo nello sviluppo di rivelatori innovativi, fa parte dal 2000 dell’Instrumentation Panel dell’ICFA, l’organizzazione che raggruppa a livello mondiale i laboratori di fisica delle Alte Energie.
Ricopre numerose cariche di coordinamento e valutazione della ricerca in diversi paesi: presiede il comitato che valuta gli esperimenti presso il GSI, il più importante laboratorio di fisica in Germania, è membro del Comitato Scientifico dell’IN2P3 in Francia,l’organo del CNRS che raggruppa le ricerche in fisica nucleare e subnucleare, presiede vari comitati di valutazione di laboratori francesi e partecipa a comitati scientifici e di valutazione in Russia, Stati Uniti, Spagna, Messico Sudafrica, Korea e Repubblica Ceka. Ha coordinato numerose iniziative di cooperazione internazionale, specie con i paesi dell’America Latina.