LHC resterà nella storia come una delle più grandi imprese scientifiche: la sua costruzione ha richiesto lo sforzo di una comunità internazionale di ricercatori per più di quindici anni e l'acceleratore studierà la materia a energie mai osservate prima. Un progetto emozionante per i fisici ma che ha creato anche timori e preoccupazioni sulla sicurezza dell'esperimento. Sin dalle prime fasi della sua progettazione, la macchina più potente del mondo è stata avvolta da una coltre di immagini apocalittiche. Tra queste, forse la più diffusa, una voragine che si apre al centro dell'Europa e che, poco a poco, inghiotte la Terra, poi l'Universo.

Guido Tonelli, davvero il genere umano corre il rischio di inciampare in un buco nero?

No. Il black hole sotto processo è molto diverso dai quelli che si formano nel collasso di stelle massicce, visti tante volte nei documentari di Quark o nei film di fantascienza. È in realtà un oggetto minuscolo, un agglomerato di materia infinitesimo, molto denso e dalla vita molto breve. Qualora dovesse comparire in uno degli esperimenti di LHC non avremmo neanche il tempo di osservarlo: potremmo dedurre la sua formazione solo dalle firme lasciate in giro dalle particelle sue figlie.

Ma da dove viene fuori un mini black hole?

Nell'urto di particelle a energia molto elevate come quelli che verranno sperimentati al CERN, i componenti elementari della materia possono avvicinarsi al punto tale da restare intrappolati in una regione di spazio piccolissima, tenuti insieme un'interazione molto forte. In queste collisioni si formano dei noccioli di materia così compatti che anche la luce non riesce a uscire, come se fosse intrappolata in una gabbia. Per questo motivo parliamo di corpi neri. Le energie in gioco però sono molto più piccole di quelle dei buchi neri ordinari: un mini buco nero non riesce ad attrarre gli oggetti che ha intorno e, inoltre, in pochissimo tempo evapora fino a scomparire, producendo una moltitudine di particelle che vengono lanciate in tutte le direzioni.

La rivelazione di paricelle diffuse in una geometria sferica, come dicono gli scienziati, potrebbe quindi essere l'unico modo per vedere questo mini corpo nero..

Sì, e la sua osservazione sarebbe una scoperta enorme per la scienza. Sarebbe la prima evidenza che il nostro mondo a quattro dimensioni è in realtà un sottoinsieme semplificato di un mondo a più dimensioni. Così la scoperta di un mini buco nero aprirebbe la strada alla teoria di grande unificazione.

Si riferisce alla teoria nota anche come teoria del tutto?

Sì, ovvero al tentativo di unificare tutte le interazioni della natura: un rompicapo che tormenta i fisici teorici ormai da più di un secolo. Delle quattro forze fondamentali della natura finora solo tre, l'elettromagnetica, la debole e la forte, a un'energia sufficientemente elevata, possono essere spiegate da una teoria di unificazione; la forza gravitazionale invece sfugge ancora a un modello capace di intepretare tutte le interazioni come diverse espressioni di una stessa entità fisica. Eppure ci sono molte indicazioni teoriche che ci fanno pensare che sia proprio così. Probabilmente gli esperimenti di LHC ci diranno qualcosa in più sulla natura sulla gravità, una forza per molti aspetti ancora misteriosa.

Dei passi in avanti importanti per la scienza..

Certo. Verificare la teoria di grande unificazione è il sogno di molti fisici. Ma LHC metterà alla prova molte teorie, gran parte della fisica teorica formulata negli ultimi quarant'anni. 

Ad esempio?

Penso all'esistenza del bosone di Higgs, la particella che permette di spiegare il perché tutte le particelle hanno massa, o alla supersimmetria, una teoria che associa a ogni particella un partner supersimmetrico, o alla spiegazione della materia e dell'energia oscura, quel 95% di cui è fatto l'universo e di cui gli scienziati non sanno ancora nulla. Esistono molte questioni aperte nella fisica. LCH aprirà la porta a una cascata di verifiche sperimentali e non sappiamo ancora quante di queste saranno delle verifiche della teoria che conosciamo, quante delle smentite.

Insomma, la ricerca aspetta delle verifiche importanti. Ma l'esporazione dell'universo su scale di energia a oggi sconosciute non comporta dei rischi?

Niente paura. Gli scienziati del l’LHC Safety Assessment Group hanno appena aggiornato gli studi elaborati già nel passato da LHC Safety Study Group, un gruppo indipendente di ricecatori che nel 2003 realizzò un rapporto sulla sicurezza dell'esperimento. Secondo queste richerche non ci sono ragioni per preoccuparsi: le collisioni all’LHC non presentano alcun pericolo.

E se, malauguratamente, qualcuno di questi calcoli fosse sbagliato? Se durante un esperimento si manifestasse un effetto finora sconusciuto di cui non si è tenuto in considerazione?

Ogni secondo la natura esegue circa 10 mila miliardi di esperimenti LHC. È la prima volta che queste energie sono osservate in laboratorio, ma i raggi cosmici lanciati da stelle di neutroni, pulsar e dagli altri potenti accelaratori di particelle sparsi nell'Universo, sperimentano di continuo collisioni a energia ben superiore di quella che raggiungeremo al CERN. Alcune di queste collisioni avvengono ad anni luce di distanza da noi, ma altre si verificano addirittura nella nostra atmosfera terrestre.  L'esistenza del nostro sistema solare e delle galassie che osserviamo nel cosmo è quindi una chiara dimostrazione che questi esperimenti non possono dare vita a eventi pericolosi capaci di inghiottire l'universo.