Il 6 aprile scorso le porte del CERN sono state aperte al pubblico nell’ambito dell’Open Day 2008, prima che il 24 aprile prossimo venturo l’LHC entri in funzione con i suoi 6 esperimenti portanti (ALICE, ATLAS, CMS, LHCb, TOTEM, LHCf). La data non a caso è anche la ricorrenza dell’incidente che nel 2007 fece posticipare di più di un anno l’avvio dell’acceleratore di adroni, in seguito ad una connessione accidentale della rete elettrica ai superconduttori in mancanza di refrigerante.
Oltre che ai consueti spazi di laboratorio didattico e musei presenti nell’area del CERN, per il pubblico è stato anche possibile scendere nel tunnel a 100m sotto il suolo e visitare tutti gli 8 punti di accesso che ospitano LHC e a suo tempo furono già utilizzati per il LEP, che venne disattivato nel corso del 2000 per far spazio al nuovo acceleratore. Quando LHC entrerà in funzione sarà difatti vietato l’accesso al pubblico, che già nell’occasione dell’Open Day fu limitato a non più di 15 mila persone al giorno. Questo oltre che per ovvi motivi di sicurezza (meglio non sovraffollare un sotterraneo) , anche perché la struttura dell’LHC è estremamente sensibile a qualsiasi genere di interazione fisica, tanto che sono stati presi in considerazione perfino i disturbi elettrici provocati dal passaggio di treni e tram in superficie a più di un chilometro di distanza.
Durante tutte la giornata di domenica gli scienziati del CERN si sono prodigati non solo sull’istruire i visitatori sugli scopi del LHC e della ricerca fisica sulle alte energie, ma anche rassicurare i presenti sulla sicurezza e pacificità del progetto. L’LHC è infatti non solo il più grande acceleratore del mondo, ma anche il primo nel suo genere, potendo accelerare le particelle fino a 7000GeV, praticamente 7TeV. Per rendersi conto della differenza rispetto ai normali acceleratori di particelle basti pensare che il vecchio LEP, che era comunque uno dei più grandi, non superava i 450GeV; tutto questo ha mosso le accuse di molti che sospettano che si potrebbero venire a creare dei mini-buchi neri che finirebbero col inghiottire e distruggere la Terra. Secondo le ipotesi ed i calcoli di taluni questo potrebbe avvenire nel giro di 50 mesi dall’avvio degli esperimenti stessi. Gli esperti dell’LHC, come moltissimi altri scienziati sparsi per il mondo, hanno però assicurato che niente di tutto ciò accadrà e che anche se si venissero a creare dei mini-buchi neri questi evaporerebbero immediatamente, non avendo neanche la forza sufficiente per attirare a se altra materia. Oltre che tirare in ballo la radiazione di Hawking, secondo la quale un buco nero evapora nel tempo con velocità inversamente proporzionale alla sua massa, tanto che un mini-buco nero esploderebbe più che evaporare, vi rientra anche il principio del raggio di Schwarzschild, che per buchi neri così piccoli sarebbe talmente basso da non poter loro permettere di attirare a se nemmeno un protone, essendo questi relegati comunque al campo gravitazionale e magnetico terrestre.

La struttura del LHC

L’LHC, letteralmente Large Hadron Collider (Grande Collisionatore di Adroni), è un enorme anello di accumulazione, come già vennero sperimentati a loro tempo a Frascati, l’evoluzione di un sincrotrone in pratica. Esso si sviluppa su una circonferenza di 27km, intervallati da settori di rettilineo da circa 300m dove le particelle vengono accelerate per poi essere deflesse nel condotto circolare da magneti che sviluppano un campo magnetico di circa 8 Tesla (per capire la misura basti pensare che il campo magnetico terrestre è dell’ordine di 0.00005 Tesla, dunque quasi 6 ordini di grandezza di differenza). I magneti a superconduttori vengono refrigerati utilizzando elio liquido in stato di superfluidità (assenza quasi totale di viscosità insomma) che interagendo col materiale particolare avvolgente i canali dell’acceleratore vi mantengono il vuoto e la continuità del campo magnetico. Lungi dall’immaginario comunque il condotto principale dell’acceleratore è un tubo di diametro non superiore ai 30cm, composto ogni tanto da strutture di poco maggiori per i magneti ed il sistema di refrigerazione. Le grandi strutture, come quelle che siamo abituati a vedere in fotografia, si sviluppano unicamente sotto i punti di accesso e sono in pratica i centri di collisione delle particelle dove verranno effettuati i relativi rilevamenti via via. Il rivelatore di particelle del punto 5, ad esempio, è stato costruito completamente in superficie e assemblato infine sotto terra, dopo che è stato calato mediante giganteschi condotti e ascensori costruiti appositamente. Nel caso specifico del rilevatore dell’LHCb (rilevatore dei quark beauty) durante la discesa nel condotto l’asse della gru cominciò ad oscillare di pochi milimetri, lievemente, ma bastò perché ci fosse il rischio che gli specchi presenti nel congegno si rompessero, oltre che tutta la struttura ne fosse danneggiata.
Lavorare all’LHC
Tecnici e scienziati che lavorano all’LHC ogni giorno devono spostarsi dalla sede principale, nel punto d’accesso 1, fino alle proprie postazioni. Per farlo dispongono di bus che collegano i vari punti di accesso e le sedi amministrative, oppure mediante biciclette nel tunnel sotterraneo. I livelli di sicurezza sono elevatissimi, oltre che i vari controlli. All’LHCb sono stati introdotti anche degli appositi scanner per l’occhio per autorizzare gli accessi tramite la scansione della retina, oltre che le normali autenticazioni mediante tessere e password. Gli addetti devono inoltre sottoporsi regolarmente a visite mediche per accertare il livello di radiazioni assorbite e se possono continuare o meno a lavorare nei laboratori. Al punto uno si trovano anche appositi alloggi, sotto forma di ostelli, e mense per i dipendenti, che però di solito cercano un’abitazione nella vicinissima Ginevra. Il CERN stesso nasce infatti sul confine tra Francia e Svizzera, tanto che l’entrata nord si trova in territorio francese e muovendosi nel CERN medesimo c’è da attraversare la frontiera, benché la Svizzera abbia aderito agli accordi di Schengen per la libera circolazione delle persone.

LHC entrerà in funzione verso la fine di aprile e dovrebbe diventare operativo a pieno regime nel luglio del 2008. Tra le molte conferme attese vi è quella dei bosoni di Higgs, rivelazioni sulla dissimmetria tra materia e antimateria, sulle particelle supersimmetriche (SUSY) e la massa dei barioni.