Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Samuel Ting il Nobel che va a caccia dell’antiuniverso, @lfa Il Sole-24 Ore, 22/05/2003 «Spalanchiamo una porta, andiamo a scoprire un nuovo ”territorio” nell’Universo. Non sappiamo che cosa troveremo. La forza che ci spinge è la curiosità di conoscere». L’impresa scientifica è il grande esperimento spaziale per accertare l’esistenza dell’antimateria e della materia oscura. E chi ne parla è Samuel Ting, premio Nobel 1976 per la scoperta del quarto quark, fisico del Massachusetts institute of technology di Boston e del Centro europeo per la ricerca nucleare di Ginevra. Con il presidente dell’Agenzia spaziale italiana, Sergio Vetrella, Ting ha firmato l’accordo di collaborazione: l’Ams, Alpha magnetic spectrometer o Antimatter magnetic spectrometer, che andrà a caccia di antiparticelle e che è in massima parte ”made in Italy”, verrà installato all’estremo della Stazione spaziale internazionale e, per un periodo di almeno tre anni - a partire, presumibilmente, dall’autunno del 2005 - identificherà più di dieci miliardi di raggi cosmici di alte energie. Per la fisica, lo spazio è diventato l’avanguardia dell’investigazione. Perché è essenziale la ricerca con questo spettrometro? Ams vuole dare una risposta a interrogativi fondamentali della fisica delle astroparticelle. Il concetto di antimateria è stato formulato nel 1928 dal fisico inglese Paul Dirac, premio Nobel del 1933. Negli anni 30 viene scoperto sperimentalmente l’antielettrone (che ha carica positiva, mentre l’elettrone è negativo). Prende corpo la teoria secondo la quale, nell’universo, per ogni particella c’è un’antiparticella. Nel 1964 un esperimento molto importante è compiuto da Antonino Zichichi, il quale scopre l’antinucleo. L’antimateria è uno stato simmetrico della materia, riguardo ad alcune proprietà, come la carica elettrica. Quando particelle e antiparticelle s’incontrano, avviene il fenomeno dell’annichilazione, cioè entrambe scompaiono. Nel nostro mondo fisico, le particelle sono più numerose delle antiparticelle e vivono molto più a lungo. Ma noi sosteniamo che è ipotizzabile un mondo di antimateria, fatto tutto di antiparticelle, nel quale sarebbero le particelle ad avere vita più breve. L’antimateria è un concetto che, al tempo stesso, turba e affascina. La ragione è chiara. Prima del Big Bang c’era il vuoto. Dopo, dobbiamo immaginare che l’Universo fosse composto di materia e antimateria che in seguito si sono scisse. La nostra galassia è fatta di materia. Ora si sa che l’universo ha quindici miliardi di anni. Ma non si sa dove si nasconda l’antimateria (cioè l’antiuniverso). è del tutto scomparsa oppure si trova in antigalassie? E questo è un grande mistero, in un certo senso un thrilling, per il pubblico. L’esperimento con l’Antimatter magnetic spectrometer mira a setacciare i raggi cosmici per trovare tracce di antimateria arrivate fino al sistema solare? Lo scopo è questo. Esistono molte teorie sull’antimateria, specie da quando nel 1967 il fisico russo Andrej Sacharov affermò che non esiste un universo di antimateria. Io la penso diversamente da Sacharov, e dico che la sua teoria non ha alcuna base sperimentale. Se riusciremo a rivelare anche un solo antinucleo di elio, la scoperta avrà conseguenze rivoluzionarie per la nostra comprensione del Big Bang e dell’origine e dell’evoluzione dell’Universo. Basta soltanto questa prova per sconfiggere chi afferma che l’universo di antimateria non esiste. In fisica, per far avanzare un’idea, bisogna battere quella che dominava in precedenza. è questa la legge che regola la scienza. Certamente la verità scientifica non dipende dal numero di quanti la sostengono: nella scienza una teoria non è fondata solo perché la sostiene la maggioranza. Posso dire che molti fisici italiani hanno le nostre stesse idee e lavorano con noi. Per puro desiderio di conoscenza, io e il professor Roberto Battiston dell’Università di Perugia e principal investigator dell’Ams insieme con me, abbiamo cominciato a studiare questa materia vent’anni fa. Quale altra teoria potrebbe essere rafforzata dalla scoperta dell’antimateria o della materia oscura? Secondo le teorie più accreditate, la massa complessiva dell’Universo dovrebbe essere superiore a quella finora ”visibile” (con gli strumenti disponibili) e quindi dovrebbe poter rivelare materia oscura. Se la massa complessiva dell’Universo è superiore a quella che noi stimiamo oggi, questo sarebbe un argomento molto valido a favore della teoria dell’espansione dell’Universo. è ottimista sull’esito dell’esperimento? Dico soltanto che si tratta di una prova critica, molto delicata e difficile. Negli ultimi quarant’anni sono stati compiuti numerosi tentativi di mettere in orbita un superconduttore. Ma nessuno ci è riuscito. Il nostro spettrometro pesa sette tonnellate, ha 650 microprocessori, 300 mila circuiti elettronici. Il rilevatore di particelle va tenuto costantemente a meno 272 gradi. è uno strumento molto complesso, da realizzare con il massimo di accuratezza e perfezione. Nello spazio non si possono eseguire riparazioni. Se si brucia un fusibile, tutto l’esperimento è perso. Per l’Antimatter magnetic spectrometer, come per la Stazione spaziale internazionale, si è attuata una collaborazione scientifica senza precedenti. L’Ams è frutto delle vostre intuizioni ma anche di una caparbia volontà che vi ha permesso di formare un vasto consorzio. Sedici Paesi, tra cui Usa, Russia, Italia, Germania, Francia e Cina, appoggiano il progetto. Questo esperimento ha il sostegno di molta gente, ci crediamo in tanti. La Nasa ci permette di usare lo Space Shuttle. Ma l’Italia partecipa con i gruppi dell’Istituto nazionale di fisica nucleare e delle università di Bologna, Milano, Perugia, Pisa, Roma 1, Siena e Trieste. Ho molta fiducia nei fisici italiani. L’Italia ha un ruolo veramente importante in questo esperimento. Come lo ha avuto - insieme con Usa e Russia - nella Stazione spaziale internazionale, questa costruzione grande come tre campi di calcio, che pesa 420 tonnellate e risplende in cielo nelle notti senza nuvole. Gli italiani, quando la vedono (è l’oggetto più luminoso del firmamento insieme con Venere e la Luna) debbono rendersi conto dell’importanza del loro contributo. L’Italia è uno dei maggiori costruttori della Stazione spaziale internazionale, la maggiore impresa scientifica della storia. Una scoperta basilare, come quella dell’antimateria, aprirebbe una nuova frontiera nello studio delle astroparticelle. Ma potrebbe anche rendere possibili ricerche e tecnologie che non appaiono ancora immaginabili? Più di cento anni fa sono stati scoperti i raggi X, ma l’applicazione è giunta soltanto nel 1930. In generale passano 30 - 40 anni tra una scoperta e la sua applicazione. Perciò nessuno è in grado di predire come una scoperta sarà usata. Dopotutto, la gente, familiarizza facilmente con l’idea dell’antimateria. ”Anti”, come sinonimo di antagonista, è un prefisso che piace. Un giorno cercavo di spiegarla a un viceministro russo. Gli dissi scherzando: ci sono antiparticelle, c’è un antiuniverso, forse si può immaginare perfino un anti-viceministro. E lui: «Ah, quello non dovete cercarlo tanto lontano, nell’universo: sta qui, nella stanza accanto». Luigi Dell’Aglio

LUIGI DELL’AGLIO IL SOLE-24 ORE