di Angie Curatolo - un ricercatore nucleare italiano presso la Fermi di Chicago spiega gli obiettivi della ricerca fisica . Ha conosciuto Peter Higgs, da cui il nome del famoso Bosone, conosciuto in Italia con il nome particella di Dio. Il professore Massimo Di Pierro, di Pescara, è ricercatore fisico sub-nucleare che insegna a Chicago applicazioni scientifiche e finanziarie dell'informatica. Cerchiamo di capire insieme a lui quali sono gli obiettivi della ricerca nucleare e il beneficio che possono portare all'Umanità.
Un giorno, alle medie un suo compagno di classe, Roberto Prosperi, gli disse: “ho scoperto un nuovo telefilm, bellissimo!” Era Star Trak, da quel giorno cambiò la sua vita, ebbe un'illuminazione e cominciò a capire quello che avrebbe voluto fare e lo ha fatto: il ricercatore fisico nucleare. Il suo iter lo ha portato a completare tutti gli studi sulla fisica e matematica ed ora il suo obiettivo è scoprire quali sono le leggi che regolano il piccolo mondo sconosciuto della materia.
Il Prof. Ricercatore scientifico Massimo Di Pierro, di Pescara, dopo la Statale di Pisa, il dottorato di ricerca in Inghilterra a Southampton, dove ha conosciuto Peter Higgs, del famoso Bosone, da 11 anni collabora ad un progetto di ricerca scientifica al Fermilab di Chicago e parallelamente insegna ai managers dell'Università Depaul, nel dipartimento di informatica, simulazioni finanziarie per il calcolo del rischio.
Un calcolo molto importante che in futuro potrebbe essere d'aiuto alla classe politica, soprattutto occidentale, per operare giuste scelte economiche.
Cerchiamo di capire, per prima cosa, le sue ricerche fisiche, gli obiettivi e i benefici che potrebbero portare in futuro.
Il prof. Di Pierro premette che, per comprendere la ricerca fisica nucleare, è necessario sapere che questa si basa su una formula matematica, chiamata modello standard, “che incorpora tutte le leggi della fisica note (a parte la gravita')”. Inoltre è bene tener a mente che “queste leggi sono state verificate, sperimentalmente, per sistemi di dimensioni 10^(-18)m (un milliardesimo di milliardesimo di metro) a piu' grandi.”Al di sotto di quelle dimensioni la formula standard non è più applicabile. L'obiettivo della ricerca oggi è di comprendere al di sotto di quelle dimensioni quali leggi governano la materia.
Il modello standard, a cui si fa sempre riferimento, e' scritto nel "linguaggio delle particelle", che sono i simboli in questo linguaggio e corrispondono (piu' o meno) ai piu' piccoli oggetti fisici noti.” Può essere d'aiuto sapere che “il modello standard include 6 quarks, 6 leptoni, il fotone, il W, lo Z0 (scoperto dal team di Rubbia, ci prese il Nobel nel 1985), i gluoni, e l'Higgs (dal nome di Peter Higgs).”
Tutte queste particelle sono state osservate direttamente o indirettamente (per esempio i quarks non si vedono ma si vedono oggetti fatti di quarks), tranne l'Higgs, la particella più famosa.
Le ricerche dei laboratori di fisica nucleare sono finalizzati anche a osservare Higgs ma il vero obiettivo è scoprire nuove particelle per cercare di permeare quel mondo piccolissimo a cui non è possibile applicare la formula standard.
Cosa accadrebbe se ciò avvenisse? Il prof. Di Pierro spiega: “Storicamente ogni volta che una struttura piu' piccola e' stata scoperta, la capacita' del genere umano di manipolare il mondo e' aumentata tantissimo (si pensi alla scoperta degli atomi prima - quindi alla nascita della chimica - e dei nuclei atomici poi - e quindi alla nascita della fisica nucleare).”
Il Cern e le sue ricerche. Negli ultimi tempi si è mosso molto interesse intorno alle ricerche del Cern in cui è stato costruito LHC che e' il microscopio piu' potente che c'e'. Infatti dobbiamo pensare agli acceleratori, quei grossi tuboni, come a dei mastodontici microscopi atti a osservare piccolissime particelle di materia.
1) LHC trova l'Higgs ed altra struttura (nuova particelle elementari);
2) LHC trova altra struttura (nuove particelle elementari) ma non l'Higgs;
3) LHC trova solo l'Higgs;
4) LHL non trova niente.
"La prima e la seconda sono possibilità' molto eccitanti – commenta Di Pierro - perché' ci daranno molte informazioni su come il mondo appare quando guardiamo porzioni di spazio piu' piccole di 10^(-18)m e ci daranno informazioni sui primi minuti della nascita dell'Universo.”In termini semplici per i comuni mortali:“Potrebbe esserci una nuova rivoluzione scientifica come con la scoperta degli atomi.” Di Pierro continua: “L'opzione 3) e' noiosa. Significa che il modello standard funziona troppo bene e non abbiamo la capacita' tecnologica di osservare nuova struttura. L'opzione 3) sarebbe un fantastico successo per il genere umano che ha scritto il modello standard, ma allo stesso tempo un prendere coscienza che non siamo in grado (oggi) di esplorare come e' fatto il mondo su scale piccolissime perché' non abbiamo una tecnologia sufficiente (nè i soldi).” In ultimo: “L'opzione 4) in pratica non e' cosi' diversa dalla 3.”
L'importanza della ricerca fisica nucleare. Spesso è difficile per il profano comprendere in termini pratici dove può condurre l'Umanità questa ricerca ma il professore risponde: “Da un punto di vista politico le prime due possibilità daranno un sacco di vita al settore: nuovi esperimenti da spiegare, nuovi finanziamenti, idee per nuovi esperimenti e nuovi apparecchi da costruire. 3) e 4) lascerebbero i fisici nella situazione in cui si trovavano prima di LHC (con un modello che funziona bene, ma non dati per migliorarlo, e la necessita' di un microscopio ancora più' grande).
“La ricerca che il professore Di Pierro svolge al Fermilab, tranne per alcune differenze, si muove nella stessa direzione del Cern e del laboratorio del Gran Sasso “verificare e misurare alcuni dei 19 parametri del modello standard (la massa dei quarks, la massa dell'Higgs, ecc.), e cercare nuove particelle.”Nei laboratori del Fermilab e del Cern ci sono microscopi ( acceleratori) che creano forme esotiche di materia e le osservano. Invece “Il laboratorio del Gran Sasso non crea, ma osserva solamente.” Puntualizza Di Pierro: “Si trova sotto terra per non essere disturbato da tutte le radiazioni naturali che vengono dal sole. Il
laboratorio del Gran Sasso osserva i Neutrini (altre particelle del modello standard della famiglia dei leptoni) che vengono creati al CERN e' ne misura la massa. Lo fa sotto terra forse di Neutrini ne arrivano tantissimi dal sole, sono le uniche particelle prodotte de reazioni nucleari al centro del sole che riescono a uscire. La luce del sole (fotoni) arriva dalla superficie.”
Ricerca di algoritmi per la valutazione del rischio. Il passo più interessante della sua carriera è proprio quello del Depaul, dove insegna come applicare tutti questi studi fisici e matematici al calcolo finanziario. “Non è possibile prevedere cosa accadrà in finanza ma si può calcolarne il rischio.” Afferma. E lui insegna, ai managers che popolano l'occidente, come riuscire matematicamente a fare questo. “Più persone conosceranno questo calcolo è meglio sarà per la società. Fino ad oggi solo le multinazionali possono permettersi di pagare gli esperti in grado di effettuarlo.” La sua ricerca nello specifico consiste in algoritmi per la valutazione del rischio, un sistema di calcolo legato all'informatica. Il professor Di Pierro, seppur giovane, ha accumulato conoscenze molto utili per la società e sarebbe molto utile oggi in Italia un esperto che valuti i rischi e possa consigliare la nostra classe politica.
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