27 settembre 2008

Magari ci fanno un puntata di Lost

Tra le tante cose più o meno folli che si sono dette a proposito di LHC, me ne è tornata in mente una che avevo rimosso perché nella scala delle cose folli si collocava piuttosto in alto.

Premessa: avete presente quelle storie di fantascienza in cui qualcuno riesce a comunicare con il proprio passato cambiando il corso di eventi già avvenuti, incluso il fatto stesso di aver trasmesso il segnale? (Scusate la scarsa chiarezza ma con questi anelli temporali ci si ingarbuglia sempre). Esempi: il film "Frequency" o il romanzo "Timescape". Bene. Nella vita reale queste cose non avvengono, il che ci risparmia parecchi mal di testa. La possibile esistenza di rapporti di causa-effetto "all'indietro", o di retrocausalità, può anche aver occasionalmente intrigato scienziati come Richard Feynman o John Wheeler, ma non è esattamente un argomento che si possa far rientrare nell'ambito della scienza ufficiale. È comprensibile, quindi, che di tentativi per provare l'esistenza di effetti di retrocausalità non ne siano stati fatti molti (ma qui avevamo parlato di un esperimento ideato proprio per questo motivo — che, per inciso, a tutt'oggi ancora non funziona).

Comunque, per farla breve, qualche mese fa avevo letto qui di un articolo che proponeva la bizzarra tesi secondo cui la produzione di bosoni di Higgs a LHC potrebbe avere effetti in direzione del passato e, udite udite, cambiare le condizioni iniziali dell'esperimento in modo da impedirgli di funzionare.

Nonostante l'articolo fosse scritto da scienziati di un certo livello, uno dei quali addirittura vincitore di una medaglia Humboldt (che non è il Nobel ma quasi) a me era sembrato pericolosamente vicino alla pseudoscienza, e l'avevo pietosamente ignorato. (Se volete un'opinione identica nella sostanza ma espressa in toni meno diplomatici dei miei, leggete quello che scrisse Tommaso Dorigo a proposito di un articolo precedente degli stessi autori sullo stesso tema.) Se ne scrivo adesso è solo perché, ora che un guasto ha causato lo stop di LHC almeno fino alla primavera prossima, mi chiedo quanto passerà prima che qualche squinternato dica che questo prova la tesi della retrocausalità e che LHC si è spento da solo dal futuro.

23 settembre 2008

Physics

L'American Physical Society pubblica alcune delle più importanti riviste specialistiche internazionali di fisica, e cioè Physical Review Letters, Physical Review e Review of Modern Physics. In questi giorni ha lanciato una rivista online gratuita che si chiama semplicemente Physics. L'idea, che trovo fantastica, è quella di selezionare gli articoli più rilevanti tra quelli pubblicati in Physical Review Letters e Physical Review e farli riassumere e commentare a esperti del ramo, in modo conciso e non troppo tecnico. Lo scopo sarebbe quello di mettere in condizione fisici di altri settori e studenti di seguire gli sviluppi più interessanti della disciplina. Ma, da quello che ho visto, la cosa potrebbe essere utile anche ai non fisici che vogliono farsi un'idea. Per chi vuole fare un tentativo, ho trovato un paio di argomenti di cui ci siamo occupati anche qui: i rischi di buchi neri a LHC e l'effetto Casimir.

20 settembre 2008

E poi la realtà ti colpisce in faccia come un fascio di protoni

Quando nei giorni scorsi mi chiedevano della possibilità di catastrofi all'LHC, eccetera eccetera, mi è capitato di dire che mi sarei preoccupato molto di più di incidenti di funzionamento dell'apparato, innocui per l'uomo ma in grado di danneggiare il sistema. Ecco, ieri c'è stato appunto un malfunzionamento del genere, su cui non si sa ancora molto, ma che potrebbe ritardare le operazioni dell'esperimento.

LHC è una macchina incredibilmente complessa, che lavora di potenza e di precisione allo stesso tempo. Bisogna tenere 280 miliardi di protoni concentrati nello spazio di un capello, farli girare più di diecimila volte al secondo in un anello di 27 chilometri e farli scontrare nei punti prestabiliti. Per riuscirci, si usano campi magnetici molto potenti, generati da un migliaio di enormi magneti superconduttori, che devono essere mantenuti a temperature prossime allo zero assoluto. Ma i magneti possono surriscaldarsi, raggiungendo diverse centinaia di gradi in pochi secondi. (In casi estremi, se uno o più magneti non funzionano, il fascio di protoni può uscire dalla traiettoria e distruggere parte dell'apparato.) Il surriscaldamento dei magneti non è un'eventualità rara, ed esistono meccanismi di controllo per evitare che la cosa abbia conseguenze pesanti per l'esperimento.

L'incidente di ieri sembrerebbe uno di questi surriscaldamenti di routine, ma c'è stata anche una fuoriuscita di elio (che viene usato per raffreddare i magneti) che potrebbe complicare le cose. Nei prossimi giorni se ne saprà di più, ma questo dovrebbe servire a far capire che la realtà di un esperimento è molto più complicata di certi scenari da film di fantascienza di serie B.

16 settembre 2008

Cose alla radio

Per completezza di archivio, e per chi fosse interessato, metto un link a un paio di interviste radiofoniche al titolare: quella a Condor della scorsa settimana (si parlava di LHC e fine del mondo, l'intervista inizia poco dopo il quinto minuto) e quella per il programma Zarathustra (ancora su LHC, Big Bang, cosmologia, eccetera) prima parte e seconda parte.

10 settembre 2008

Non ci avevate mica creduto, no?

Vabbene. Ma adesso che la fine del mondo non c'è stata, vogliamo provare a capire a cosa serve davvero quell'affare a forma di anello che sta lì sepolto a Ginevra (a parte scatenare la più ingiustificata ondata di panico dal millennium bug ad oggi)?

Si dice spesso che far sbattere tra loro particelle ad altissima energia è un po' come rompere un giocattolo per vedere com'è fatto dentro. La cosa principale che i fisici sperano di afferrare quando saranno analizzati i prodotti delle collisioni tra protoni all'LHC è il bosone di Higgs, una particella che è stata (infelicemente) ribattezzata la "particella di Dio" dal premio Nobel Leon Lederman. Il motivo del soprannome è che, secondo il modello standard della fisica delle particelle, il bosone di Higgs sarebbe responsabile del fatto che la materia ha una massa. In effetti, quando si scrivono le equazioni che descrivono in modo unificato tre delle quattro interazioni fondamentali (quella elettromagnetica e le due interazioni nucleari, la forte e la debole; per la gravità il discorso è diverso) si ottengono risultati che sono in perfetto accordo con le misurazioni, tranne che per il fatto che le particelle previste dal modello non hanno una massa.

Il meccanismo teorico che i fisici hanno escogitato per risolvere questa incompletezza del modello standard è proprio quello di ipotizzare l'esistenza del bosone di Higgs. In pratica, le particelle che avvertono l'interazione con il bosone di Higgs acquistano una massa, mentre le altre ne restano prive. Finora, la particella di Dio è riuscita a sfuggire a tutti i tentativi di rivelarla. LHC dovrebbe però avere l'energia giusta per risolvere la questione: se l'Higgs c'è, ed è come i fisici si aspettano che sia, LHC dovrebbe trovarlo. (Ma c'è anche chi pensa che tutto sarebbe molto più eccitante - nuova fisica, nuovi enigmi da risolvere - se LHC non trovasse l'Higgs. Ad esempio, Stephen Hawking, che sembra avere il vizio dell'azzardo, ha appena scommesso 100 dollari che le cose andranno proprio così.)

E poi, LHC potrebbe darci qualche indizio su cos'è la materia oscura (se capitate spesso da queste parti sapete che è uno dei grossi misteri della cosmologia), o sul perché siamo fatti di materia invece che di antimateria (di questo prima o poi ne riparleremo), o persino trovare tracce dell'esistenza di altre dimensioni dello spazio rispetto alle tre che conosciamo.

Ma soprattutto, LHC potrebbe sorprenderci con qualcosa che non avevamo immaginato, che in fondo, sotto sotto, è qualcosa che ogni essere umano (non solo Hawking) un po' si augura sempre. Non la fine del mondo, ma un nuovo inizio.

07 settembre 2008

Nemmeno la data

Vi hanno detto che il mondo finirà il 10 settembre, inghiottito da un buco nero, e sbagliavano. Non solo perché la presunta catastrofe si basa su presupposti ridicoli, ma anche perché tutto quello che accadrà al CERN il 10 settembre sarà che un fascio di protoni percorrerà per la prima volta i 27 chilometri dell'anello dell'LHC. Sarà un momento importante, perché servirà a controllare il corretto funzionamento dei sistemi, e anche perché, simbolicamente, sarà la cosa più simile ad accendere l'interruttore dello strumento (anche se in realtà l'attivazione dell'esperimento è un processo graduale iniziato già da un po'). Ma non ci sarà nessuna collisione tra protoni, che è ciò che conta davvero dal punto di vista della fisica che si vuole sperimentare all'LHC. Per quella si dovrà aspettare ancora un po', probabilmente intorno alla metà di ottobre.

04 settembre 2008

La prossima volta, magari

Probabilmente non me ne sarei accorto se non me ne avesse parlato stamattina uno degli autori, ma ad altri la cosa non è sfuggita. Insomma, c'è uno studio che dimostra, tra le altre cose, che i fisici non sono contenti finché non hanno una risposta. Perché mentre tutti quanti si chiedevano cosa sarebbe successo se Bolt a Pechino non avesse rallentato negli ultimi metri, il mio collega Hans Kristian Eriksen e altri tre sono passati all'azione e, rubando un po' di tempo a cose più serie, hanno calcolato. Hanno calcolato e hanno concluso che, con un po' più di impegno, oggi il record mondiale dei 100 metri sarebbe 9.55 secondi (più o meno 4 centesimi, per l'esattezza).