Al confine tra Svizzera e Francia, vicino a Ginevra, si trova uno dei luoghi più straordinari della scienza moderna: il CERN, l'Organizzazione europea per la ricerca nucleare. Qui migliaia di scienziati da tutto il mondo studiano i componenti fondamentali della materia usando le macchine più complesse mai costruite. Ed è un luogo aperto al pubblico: con visite gratuite, mostre interattive e laboratori per bambini, il CERN è una meta perfetta per chi vuole avvicinarsi ai misteri dell'universo.
Che cos'è il CERN
Il CERN è stato fondato nel 1954 da dodici paesi europei, tra cui l'Italia, con l'obiettivo di ricostruire la ricerca scientifica europea dopo la Seconda guerra mondiale e di farlo attraverso la collaborazione pacifica tra nazioni. Oggi conta oltre venti Stati membri e collabora con scienziati di più di cento paesi. Il nome deriva dall'acronimo francese del consiglio provvisorio che lo progettò, Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire.
Nonostante il nome, al CERN non si studiano armi né reattori nucleari: si fa ricerca di base in fisica delle particelle, cioè si cerca di capire di cosa è fatta la materia e quali forze tengono insieme l'universo.
Il Large Hadron Collider
Il cuore del CERN è il Large Hadron Collider (LHC), il più grande e potente acceleratore di particelle al mondo. È un anello lungo 27 chilometri, costruito in un tunnel a circa 100 metri di profondità sotto la campagna tra Svizzera e Francia. Al suo interno fasci di protoni viaggiano in direzioni opposte a una velocità vicinissima a quella della luce, guidati da oltre mille magneti superconduttori raffreddati a una temperatura più bassa di quella dello spazio profondo.
In alcuni punti dell'anello i fasci vengono fatti scontrare. Enormi rivelatori, alti come palazzi, registrano le particelle prodotte negli urti, che vengono poi analizzate da una rete di computer distribuita in tutto il mondo.
Le grandi scoperte
- Il bosone di Higgs. Il 4 luglio 2012 gli esperimenti ATLAS e CMS annunciarono la scoperta del bosone di Higgs, la particella legata al meccanismo che dà massa alle particelle elementari. L'anno dopo i fisici Peter Higgs e François Englert, che l'avevano teorizzata, ricevettero il premio Nobel.
- I bosoni W e Z. Nel 1983 al CERN furono scoperte le particelle responsabili dell'interazione debole, una scoperta che valse il Nobel per la fisica all'italiano Carlo Rubbia e all'olandese Simon van der Meer.
- Il World Wide Web. Nel 1989 l'informatico britannico Tim Berners-Lee propose al CERN un sistema per condividere documenti tra ricercatori: era la nascita del web. Nel 1993 il CERN rese la tecnologia libera per tutti.
- L'antimateria. Al CERN si producono e si studiano atomi di anti-idrogeno, per capire perché l'universo sia fatto quasi solo di materia.
L'Italia al CERN
L'Italia è tra i paesi fondatori e tra i principali contributori del CERN. Oltre a Carlo Rubbia, direttore generale negli anni Ottanta e Novanta, la fisica italiana Fabiola Gianotti, che nel 2012 aveva annunciato la scoperta del bosone di Higgs come portavoce di ATLAS, è stata la prima donna alla guida del laboratorio, per due mandati dal 2016 al 2025. Migliaia di ricercatori italiani, coordinati in gran parte dall'Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN), lavorano agli esperimenti, e molte aziende italiane hanno contribuito alla costruzione dei magneti e dei rivelatori.
Visitare il CERN
Il CERN accoglie ogni anno centinaia di migliaia di visitatori. Il punto di partenza è il Science Gateway, un centro per l'educazione e la divulgazione inaugurato nel 2023 e progettato dall'architetto italiano Renzo Piano. Comprende mostre interattive sulla fisica delle particelle e sull'universo, laboratori pratici e spettacoli, ed è ad accesso gratuito.
Le visite guidate, anch'esse gratuite, permettono di vedere da vicino alcuni luoghi della ricerca, come il centro di controllo o il primo acceleratore del laboratorio. È consigliabile prenotare con anticipo sul sito ufficiale visit.cern, dove si trovano orari, lingue disponibili e informazioni sulle attività per le scuole.
Il CERN per i bambini
Molte attività del Science Gateway sono pensate per i più giovani. Nei laboratori didattici i bambini possono costruire semplici rivelatori, osservare le tracce delle particelle cosmiche in una camera a nebbia, sperimentare con il freddo estremo o con i magneti. Le mostre usano giochi, installazioni e video per spiegare concetti come atomi, particelle e forze fondamentali in modo accessibile. È un modo divertente per stimolare la curiosità scientifica, magari seminando la vocazione di futuri fisici.
Paure infondate e futuro
Quando l'LHC fu acceso nel 2008, alcuni temettero che potesse creare buchi neri capaci di inghiottire la Terra. Studi indipendenti dimostrarono che il rischio era inesistente: la Terra è colpita da miliardi di anni da raggi cosmici con energie molto superiori a quelle dell'acceleratore. Oggi il CERN lavora all'aggiornamento dell'LHC ad alta luminosità, previsto intorno al 2030, e studia un futuro acceleratore circolare di circa 90 chilometri.
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