Visita al CERN
Il Collegio ha organizzato una Visita Tecnica al CERN di Ginevra, il più importante laboratorio di fisica delle particelle al mondo.
Il CERN, Conseil Européen pur la Recherche Nucléaire, si trova alla periferia di Ginevra, tra Svizzera e Francia. Fu fondato nel 1953 da dodici stati membri, mentre oggi gli stati membri sono 23 (Austria, Belgio, Bulgaria, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Israele, Italia, Norvegia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Romania, Serbia, Slovacchia, Spagna, Svezia, Svizzera e Ungheria) i quali contribuiscono alle spese di funzionamento in proporzione al PIL di ciascuno Stato membro. Inoltre, vi sono alcuni paesi osservatori.
Nella sede di Ginevra lavorano circa 4.000 tra scienziati e tecnici, mentre altri circa 20.000 lavorano distaccati, nel mondo intero. Tutte le nazioni sono rappresentate tra i lavoratori del CERN, qui fortunatamente sembra che le ostilità che stanno flagellando il mondo siano lontane. Il centro è attualmente diretto dalla scienziata italiana Fabiola Giannotti.
Il complesso degli acceleratori del CERN comprende 7 acceleratori principali, costruiti in vari periodi a partire dalla fondazione dell’istituto, di cui i più importanti sono:
- LHC Large Hadron Collider, entrato in funzione nel 2008, che si estende su una circonferenza di 27 chilometri, è in grado di studiare le particelle elementari in condizioni sperimentali paragonabili a quelle dei primi momenti di vita dell’universo; Il tunnel si trova a circa 100 metri di profondità, nel territorio compreso tra l’aeroporto di Ginevra e il massiccio del Giura. L’anello non è perfettamente circolare, ma è costituito da 8 tratti rettilinei uniti da curve a largo raggio. Per curvare le traiettorie dei protoni vengono usati 1232 elettrodipoli magnetici, disposti lungo il percorso del tunnel, mentre vengono usati gli elettroquadripoli per mantenere il fascio di protoni in traiettorie parallele e compresse, ed evitare che si allarghi e vi siano dispersioni. I magneti, costruiti di una lega niobio/titanio, vengono mantenuti alla temperatura di -271,3 °C con elio liquido, in condizioni supercritiche, così da azzerare la resistenza dei materiali. Gli esperimenti possono essere eseguiti nei tratti rettilinei: attualmente vi sono quattro esperimenti in corso: ATLAS, CSM, ALICE e LHCb. All’interno dell’anello vi sono due tubi nei quali vengono fatti viaggiare i protoni a velocità prossime a quella della luce, nei due sensi di marcia. Nelle aree della sperimentazione i protoni provenienti dalle due direzioni vengono immessi in un unico conduttore per provocarne le collisioni, dalle quali si può studiare il comportamento delle particelle. Nei tubi viene creato il vuoto assoluto, per evitare che i protoni vengano in collisione con altre particelle.
- SPS Super Proton Syncrotron, un acceleratore circolare di 2 chilometri di diametro che alimenta l’HLC;
- PS Proton Syncrotron, un sincrotrone con la circonferenza di 628,3 metri in grado di accelerare protoni fino a 28 GeV.
Ma il CERN guarda al futuro: è in fase di pianificazione la realizzazione di un nuovo anello, della circonferenza di 90 chilometri, che dovrebbe essere realizzato entro il 2040 così da poter ulteriormente aumentare la velocità e l’energia delle particelle, in modo da creare urti sempre più efficaci e in grado di generare un numero maggiore di subparticelle.
Il complesso del CERN si presenta molto ampio, con edifici realizzati in tempi diversi, in territorio svizzero e francese. Dal punto di vista architettonico risalta il Science gateway, il nuovo centro dedicato all’educazione e alla divulgazione scientifica. Completato nell’ottobre 2023, l’edificio è stato progettato da Renzo Piano, che si è avvalso della collaborazione dello studio ginevrino Brodbeck Roulet Architects Associés, finanziato da soggetti privati, tra cui il gruppo automobilistico Stellantis, e realizzato da imprese italiane. Il grande edificio ospita il padiglione di accoglienza dei visitatori (numerosissimi, c’è un flusso continuo di gruppi e singole persone che visitano il centro, e il CERN si è ben organizzato per accoglierli). C’è poi un grande auditorium intitolato a Sergio Marchionne, e una serie di aree espositive- esplicative- didattiche, dove con dispositivi interattivi è possibile avvicinarsi e comprendere i meccanismi della fisica e le attività che vengono svolte al CERN. Il complesso è architettonicamente molto interessante, strutturato su tre blocchi e due “tunnel” sospesi, uniti da un corridoio trasparente sopraelevato che attraversa anche la viabilità principale che porta alla frontiera con la Francia. Il complesso è circondato da un bosco di nuovo impianto di alto valore naturalistico.
Prima di iniziare la visita siamo stati accolti dal servizio di accoglienza e indirizzati al ristorante, situato in un ampio spazio tra interno ed esterno, per un rapido lunch.
Poi è iniziata la visita vera e propria al centro. Ci ha fatto da guida Mauro, un ingegnere italiano che lavora al CERN da parecchi anni. Dapprima siamo entrati al Sincrociclotrone, dove un filmato ci ha raccontato la storia del più antico acceleratore del CERN, poi ci siamo recati al SM18, dove siamo stati accolti da Sonia, una fisica italiana, che lavora al CERN da quando si è laureata. Ci siamo divisi in due gruppi, e Sonia ci ha spiegato il funzionamento del Sincrotrone e le sue caratteristiche principali, tenuto conto dell’estrema complessità di queste installazioni. Dopo aver sostato in una sala dove sono schematizzati i diversi circuiti, siamo passati in una stanza che simulava un grande ascensore che scendeva nel tunnel. Da qui siamo transitati verso una ricostruzione in scala reale del tunnel, dove abbiamo visto la sezione dei conduttori e la loro struttura interna. Abbiamo poi visto il laboratorio dei test magnetici dove vengono testate tutte le apparecchiature di estrema precisione che vengono utilizzate per le attività sperimentali.
La terza tappa della visita ci ha portato al Centro di controllo, da dove vengono dirette e controllate tutte le attività del Centro. Mauro, con un certo orgoglio di appartenenza, ci ha fatto notare una lunghissima fila di bottiglie di champagne vuote, ciascuna in ricordo di ognuno dei successi ottenuti nel Centro.
Nel corso della spiegazione si sono anche affrontati i grandi interrogativi che la scienza ancora tenta di risolvere come la mancata simmetria tra materia e antimateria, la natura della materia oscura e dell’energia oscura che rappresenta la maggior parte dei costituenti dell’universo.
Naturalmente le ricerche del CERN si traducono nelle innovazioni che riguardano la vita di tutti noi: basti pensare a Internet, che è stato inventato qui, e alle innumerevoli applicazioni nell’industria, nella tecnologia dei materiali e nella medicina, che ha fatto progressi inimmaginabili grazie a molti degli studi realizzati qui.
La visita si è dimostrata di grande interesse: si tratta davvero di una realtà unica al mondo, un’eccellenza nella scienza e nella tecnologia, che pur nella concentrazione dei tempi, ci ha dato una visione di un’attività di grandissimo valore tecnico e scientifico.
Ma il viaggio ci ha consentito anche una breve ma intensa visita alla città: Ginevra, pur non essendo una grande città (conta poco più di 200.000 abitanti), è una città strategica per il mondo intero. Vi hanno sede, infatti, le più importanti istituzioni e organizzazioni internazionali, a cominciare dalle Nazioni Unite, che hanno qui la loro sede storica, e poi l’Organizzazione Mondiale della Sanità, l’organizzazione Mondiale della Meteorologia, l’organizzazione Mondiale del Commercio e l’Organizzazione Mondiale della Proprietà intellettuale.
È quindi una città cosmopolita, ricca, vivace, elegante, ma purtroppo molto trafficata, come abbiamo avuto modo di constatare nelle lunghe code che abbiamo dovuto affrontare per gli spostamenti in pullman. Si affaccia sul lago Lemano, dove spesso si può ammirare il “jet d’eau”, una fontana di circa 140 metri che sale dal lago. La guida Anna, gentile ed efficace, ci ha accompagnato in un percorso tra le istituzioni internazionali, e poi nel centro storico, dove abbiamo potuto vedere il vecchio municipio, la cattedrale, il collegio Calvino, e il muro dei Riformatori.
Con le sue efficaci descrizioni ci ha aiutato a capire l’importanza degli avvenimenti storici che hanno portato la città di Ginevra ad assumere un ruolo determinante nelle controversie internazionali, (qui è stato realizzato il primo arbitrato internazionale della storia, peraltro anche grazie all’intervento del diplomatico italiano Federico Scoplis) non solo dipendente dallo status di neutralità della confederazione elvetica ma proprio in funzione della storia della città che da centro maggiore del protestantesimo nel sedicesimo secolo ha mantenuto un alto profilo morale dovuto alla professione del calvinismo e all’indipendenza legata alla sua borghesia commercial ed artigianale. Ginevra infatti mantiene il primato della presenza di centri di risoluzione delle controversie internazionali, delle banche d’affari internazionali, dell’orologeria e dell’artigianato orafo.
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