Chi di noi non ha mai sognato di poter possedere una macchina del tempo con la quale poter scrutare eventi passati o futuri? Ma forse questo sogno non è poi così lontano, e già oggi i nostri scienziati sono al lavoro con qualcosa di simile che ci permetterà di fare un tuffo nel passato di quindici migliaia di anni, fino a risalire all’origine dell’universo.
Cosa è successo in questo passato remoto? Gli studiosi affermano che durante i primi istanti dell’universo fossero presenti delle particelle senza massa, in un caos ad altissima temperatura.
In seguito la temperatura è diminuita e l’armonia nascosta dell’universo ha consentito alle particelle di trovare la loro identità, determinando la loro natura, ma soprattutto conferendo loro una massa. Ogni particella, a seconda della sua traiettoria, ha acquisito un’energia e una massa differente.
I fisici sono ora al lavoro per identificare il responsabile di questo cambiamento, in modo da capire cosa abbia scatenato questo processo.
Essi pensano che parallelamente alla nascita della materia ordinaria sia nato nel nostro universo un mondo perfettamente simmetrico e ad ogni particella che possiamo trovare oggi, sarebbe associato un partner simile, ma con una massa molto più elevata, detta particella supersimmetrica.
Una teoria molto interessante, che colpisce la fantasia degli studiosi del settore, è che all’inizio siano apparse quantità approssimativamente uguali di materia e di antimateria. Ogni particella sarebbe dunque nata insieme ad una sorella gemella, ma incontrandosi si sono reciprocamente annientate. Molto di rado è invece apparsa una particella solitaria, che non è sparita.
Per poter studiare tutti questi fenomeni, durante gli anni 80, vicino a Ginevra, è stato scavato nella roccia, a 100 metri di profondità, un tunnel circolare di 27 chilometri. In questo tunnel è stato sistemato il LEP, un acceleratore di particelle.
La realizzazione di questo acceleratore, in cui ogni componente del quale richiede una tecnica particolare, viene assicurata dagli stati membri europei, ma vi collaborano anche altri paesi, quali Stati Uniti, Giappone, Canada, Russia ed India.
Ma come funziona e come è stata progettata questa ingegnosa macchina?
Il LEP accelera e porta in collisione elettroni e positroni. Purtroppo, più si accelerano gli elettroni, più questi sviluppano il loro proprio sistema di frenaggio emettendo luce. Per superare i limiti del LEP è stato necessario concepire una macchina molto più potente: il LHC (Large Hadron Collider).
Invece di elettroni e positroni, LHC ci permetterà di effettuare degli studi più approfonditi consentendo di accelerare altre particelle, i protoni, molto più pesanti, le cui collisioni produrranno schegge di materia simili a quelle esistenti all’inizio della creazione.
LHC è un oggetto gigante visto dall’esterno, ma ci vogliono dita di fate per sistemare i vari organi all’interno. Dei prototipi dell’LHC sono stati costruiti e collaudati al CERN. I diversi moduli magnetici saranno fabbricati in serie dall’industria europea. Vari test hanno già dimostrato che le prestazioni richieste sono raggiunte ed anche superate. Più di 1000 moduli magnetici, lunghi 15 metri, saranno calati nel tunnel tramite un pozzo di accesso per essere assembrati in loco. La precisione necessaria per l’allineamento del circuito di 27 Kilometri è dell’ordine di 1/10 di millimetro. Vale a dire che la costruzione, il trasporto e le manipolazioni ulteriori di questi moduli, devono soddisfare esigenze assolutamente fuori norma. Basta osservare l’interno della macchina nei vari stadi della finitura per capirne la complessità. I materiali, i superconduttori, gli allacciamenti elettrici, il raffreddamento all’elio liquido, sono stati un vero rompicapo per ingegneri!
Questa è un apparecchio unico nel suo genere, a disposizione dei ricercatori di tutto il mondo per la fisica del terzo millennio, per riuscire a scoprire i segreti dell’universo, dall’infinitamente piccolo, all’infinitamente grande.
Forse, grazie proprio a questa “macchina del tempo”, potremmo finalmente riuscire a rispondere ai quesiti che l’uomo si è posto da sempre: Da dove veniamo? Chi siamo? Dove andiamo?