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Tecnologie Scienza

Al Cern ricreate le temperature del Big Bang: così alte nemmeno nel cuore delle stelle

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Questo articolo è stato pubblicato il 07 novembre 2010 alle ore 17:35.

Temperature di migliaia di miliardi di gradi, paragonabili a quelle esistite nei primi milionesimi di secondo dopo il Big Bang, sono state ricreate oggi nel più grande acceleratore del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra. È accaduto in seguito alle prime collisioni tra ioni di piombo, avvenute oggi e osservate inizialmente dall'esperimento Alice (che ne ha già rilevate mezzo milione). In seguito le collisioni sono state viste anche da altri due grandi esperimenti dell'Lhc, Cms e Atlas.

«Con questi primi esprimenti abbiamo cominciato già a vedere qualcosa e comincia a partire un programma di fisica per studiare il comportamento dell'universo nei suoi primi istanti di vita - ha detto Federico Antinori, coordinatore delle misure relative alle collisioni di ioni pensanti dell'esperimento Alice e della sezione di Padova dell'Istituto nazionale di Fisica Nucleare.

Alle temperature estreme ottenute oggi, inesistenti perfino nel cuore delle stelle, diventa possibile osservare la materia primitiva, com'era prima che assumesse le caratteristiche che ha attualmente. Dopo le prime collisioni ad alta energia tra protoni, avvenute il 30 marzo scorso, questo è il nuovo traguardo del superacceleratore Lhc, al quale l'Italia partecipa con l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Ifn).

«È la prima volta che porzioni di materia più vaste rispetto a singoli protoni vengono sottoposte a temperature così elevate - ha spiegato Petronzio - Quello che si verifica in queste condizioni è una transizione di fase, ossia qualcosa di simile a quello che accade quando l'acqua diventa vapore o quando un metallo si scioglie».
Alle temperature di migliaia di miliardi di gradi, ricreate ora nell'anello di 27 chilometri dell'acceleratore, i «pacchetti» di particelle (quark e gluoni) che in condizioni normali sono saldamente intrappolati nel nucleo si «sciolgono» e quark e gluoni si liberano in una sorta di «zuppa». Uno dei modelli teorici che descrivono il comportamento della materia in questo stato, chiamato «plasma di quark e gluoni», era stato descritto dai fisici Giorgio Parisi e Nicola Cabibbo (scomparso nell'estate scorsa e al quale il 12 novembre il dipartimento di Fisica dell'università di Roma La Sapienza dedicherà una giornata di commemorazione). «Il loro modello - ha osservato Petronzio - descrive alcuni fenomeni di stabilità limite della materia, oltre i quali si ha il plasma di quark e gluoni». Con le collisioni tra ioni di piombo cominciate nell'Lhc «parte la sperimentazione. Ci sono buoni motivi - ha concluso - per pensare che nell'acceleratore si raggiunga il plasma di quark e gluoni».

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