ItaliaOggi, 11 novembre 2015
La Cina che vuole battere l’Europa anche sul Cern. Pechino sta per costruire un acceleratore gigante, il più potente del mondo. Sarà pronto fra una ventina d’anni e costerà due volte meno dell’Lhc ad alta luminosità di Ginevra
La Cina potrà superare l’Europa e il Cern (Centro europeo per la ricerca nucleare) nella conoscenza delle particelle elementari? È la domanda che si fanno alcuni scienziati europei dopo l’annuncio dei progetti dell’Istituto di fisica delle alte energie di Pechino, rivelati dal suo direttore Yifang Wang, membro dell’accademia cinese delle scienze, al quotidiano China Daily.
Nei programmi c’è la volontà di costruire il più grande acceleratore di particelle (da 50 a 100 chilometri di circonferenza) entro il 2020-25 a 300 chilometri a est di Pechino, dove, è l’auspicio, dovrà essere ospitato, in una seconda fase, anche il supercollisore protone-protone.
Sarà così che le particelle potranno esservi accelerate con l’energia di 100 Tev (migliaia di miliardi di elettronvolt), un livello mai raggiunto prima. Sarà l’apparecchiatura più potente al mondo capace di produrre in grande quantità dei bosoni di Higgs che conferiscono la massa alle particelle elementari. La Cina potrà allora guidare la ricerca verso le nuove particelle al di là del modello tradizionale della fisica.
Al Cern di Ginevra bollano i programmi cinesi come «effetto annunci» e scommettono che entro il 2025-2030 il grande collisore di adroni (Lhc), l’acceleratore di particelle nella versione evoluta ad alta luminosità sarà la sola macchina al mondo a produrre bosoni di Higgs. Finora è stata prodotto soltanto l’1% di quanto programmato al Cern è c’è ancora molta strada da fare. L’istituzione ginevrina può contare su tre pilastri: la cooperazione internazionale per gestire questa apparecchiatura nella fisica delle alte energie, l’evoluzione programmata dell’acceleratore Lhc e un progetto più a lungo termine, l’Fcc, ultima generazione di acceleratore di particelle che sarà paragonabile, quanto a energia, a quello ipotizzato dai cinesi. Dal Cern si è fatto sapere che l’Lhc ad alta luminosità produrrà ogni anno 15 milioni di bosoni di Higgs contro i 1,2 milioni prodotti tra il 2011 e il 2012 che permetterà di studiare meglio queste particelle. Attraverso un investimento supplementare di un miliardo di euro (ai quattro miliardi iniziali del Lhc) il numero di collisioni sarà decuplicato verso il 2025, cosa che aumenterà il potenziale di scoperte dell’acceleratore. Per arrivare a queste performance il centro per la ricerca nucleare di Ginevra conta di ingrandire la zona di incontro dei fasci durante le collisioni. A questo scopo, enormi magneti con ceramiche superconduttrici a alte temperature, superiori alla temperatura dell’azoto liquido, cioè a -196 gradi centigradi, sono in corso di progettazione. Si tratta di materiali che lasciano passare la corrente senza alcuna resistenza elettrica, cosa che permette di creare dei campi magnetici intensi. L’energia dell’Lhc per le collisioni di protoni sarà portata a 14 Tev.
Il Cern correrà in testa nella sfida con i cinesi, ma questi sono molto seri nel campo della fisica fondamentale delle alte energie. E questo perché sono stati capaci di sviluppare accanto alla centrale nucleare di Daya Bay un’esperienza che ha dato il miglior risultato al mondo sulla misura dell’oscillazione dei neutrini. E questa esperienza ha chiuso la diaspora cinese degli scienziati attaverso accordi di cooperazione. Per rispondere a chi sostiene che la Cina non ha competenze riguardo i grossi magneti, il paese ha già ingaggiato scienziati di alto livello.
Infine, il primo progetto cinese di acceleratore gigante avrà un costo stimato di 2,4 miliardi, due volte meno che il costo totale dell’Lhc ad alta luminosità del Cern.