La quinta forza della natura

La scuola di fisica italiana vanta un primato da Enrico Fermi ad oggi

Raffaele Panico

La scuola di fisica italiana, all’interno del Cern, i laboratori di Ginevra, conta circa 1800 ricercatori italiani e questi rappresentano la comunità più numerosa, dopo quella degli Stati Uniti, 1.800 su un totale di circa 12.000 persone. In gran parte provenienti dall’Infn, che finanzia e coordina la partecipazione agli esperimenti. Il direttore generale, a capo del laboratorio europeo di fisica delle particelle, il più importante al mondo, è l’italiana Fabiola Gianotti. L’Italia vanta un primato, la grande scuola di fisica delle particelle, che risale ai tempi di Fermi e del gruppo di via Panisperna. Una tradizione di altissimo livello è stata portata avanti e sviluppata negli anni grazie soprattutto all’Istituto nazionale di fisica nucleare, l’ente di ricerca nel campo della fisica delle particelle. L’Infn, insieme ai gruppi universitari ad esso associati, ha fornito al progetto Lhc contributi intellettuali e tecnologici a livello dei migliori partner internazionali, coinvolgendo in questa impresa anche la nostra industria. Nonostante gli scarsi fondi per la ricerca e il precariato piaga del nostro sistema che penalizza soprattutto i giovani che emigrano all’estero.

Venezia, alcuni giorni fa, si sono riuniti scienziati di fama internazionale e hanno discusso dell’esperimento Padme (Positron Annihilation into Dark Matter Experiment).  La materia oscura si crede non sia in grado di comunicare con la materia ordinaria se non attraverso una particella ancora sconosciuta che farebbe da tramite. Il contatto, il tramite tra due mondi potrebbe essere la fantomatica particella X17. La stagione di caccia sarà aperta in primavera del 2020 con progetto Padme. La X17 dovrebbe essere circa diecimila volte più leggera del bosone di Higgs e rappresenterebbe un portale tra due mondi, il nostro e quello della materia oscura. È detta anche, questo tipo di particella, ‘fotone oscuro’ o fotone pesante perché, al contrario del fotone ordinario, ha una piccola massa. Il fotone oscuro oltre all’interazione elettromagnetica possiede sembra una nuova forza, simile alla prima ma abbastanza debole da nasconderla all’osservazione scientifica. E si può pertanto camuffare tra i fotoni ordinari. Teoria che spiegherebbe perché la particella X17 è finora sfuggita. Se l’esperimento Padme dovesse confermarne la sua esistenza si aprirebbe una nuova frontiera su un mondo fisico del tutto sconosciuto. Una nuova rivoluzione, la conoscenza di un mondo invisibile nascosto tra le pieghe della realtà. È lì che si rifugerebbe la materia oscura, che forma circa un quarto del cosmo e la cui natura è ancora misteriosa. A fare da ponte tra il nostro mondo e quello oscuro, sarebbe appunto una nuova forza della natura. La quinta, oltre alle due forze nucleari, debole e forte, che tengono insieme gli atomi, e oltre la forza gravitazionale e la elettromagnetica.  Un mega-trend oggi conferma l’abbrivio, i salti qualitativi della ricerca delle rivoluzioni tecniche scientifiche in Occidente, a partire dalla seconda metà del Settecento avevano scansioni di circa 50 anni, dai motori a vapore a quelli a scoppio e poi a reazione. Oggi con l’informatica e l’infinitamente piccolo le rivoluzioni hanno scansioni di 5/7 anni grazie alla fisica quantistica. Prima sono occorsi circa 50 anni per capire appena il 5% dell’universo, quello a noi visibile. Oggi i fisici lavorano su due principali architravi della fisica moderna, la meccanica quantistica e la relatività generale che hanno due scale diverse spesso contrastanti. La “Teoria del tutto” potrebbe dare spiegazione verificata ma è un sogno ancora lontano. Il problema è come conciliare meccanica quantistica e relatività generale. La teoria delle stringhe offre una soluzione ma non consente previsioni al momento che possano essere verificate sperimentalmente. La scoperta di nuove dimensioni spaziali sarebbe un trionfo per la ricerca, in particolare la ricerca europea, produrre in un acceleratore sotterraneo a Ginevra tra la Svizzera e la Francia l’esperimento che spiega quel circa 25% dell’ignoto della composizione dell’universo. Nei prossimi anni la scoperta passa anche per i Laboratori del Gran Sasso dell’Istituto nazionale di fisica nucleare, Infn, un centro di studi di eccellenza a livello mondiale, la ricerca sotterranea. Ed anche le osservazioni del cosmo con l’occhio dei satelliti in orbita geostazionaria, o lanciati nello spazio profondo converge alla scoperta. Queste sono le frontiere e le sfide scientifiche e tecniche del nuovo Millennio. L’anima del progresso? Le nuove idee e la nuova conoscenza sono fondamenti per andare avanti, con troppa tradizione non si fanno salti quantitativi e qualitativi che permettono di cambiare la nostra vita.

Non solo l’arte dei Musei nell’Italia bizantina oltraggiata dai Futuristi agli inizi del Novecento, un movimento che fece da pungolo per forgiare la Nuova Italia, un movimento di idee che ha prodotto un enorme impatto sul pensiero italiano produttore di idee portatrici di futuro e ricerca di base, la conoscenza della realtà che come l’arte è una delle manifestazioni più alte dell’uomo in quanto essere futurologico. Ed oggi, è un continuo sentire che si tagliano fondi alla ricerca e all’editoria che è il mezzo per sostenere la divulgazione scientifica e non solo, dispute da salotti intellettuali bizantineggianti. Non sostenerla la ricerca significa tradire l’essenza stessa della natura umana.