Origine dell’universo: 700 metri sottoterra, i ricercatori cercano di svelare un mistero della fisica

A 700 metri sottoterra, un nuovo osservatorio scientifico, costruito dalla Cina e che attira ricercatori stranieri, punta a essere il primo al mondo a risolvere un vecchio enigma della fisica – prima degli Stati Uniti.

Costruito a Kaiping, nella provincia meridionale del Guangdong, in profondità per limitare le radiazioni vaganti, il Juno (“Jiangmen Underground Neutrino Observatory”) ha recentemente ospitato una manciata di media internazionali, tra cui l’AFP.

Dopo una discesa in funicolare attraverso un tunnel dalle pareti umide, arriviamo all’enorme stanza dove si trova il rilevatore. Una sfera monumentale di 35 metri di diametro.

“Era tecnologicamente complicato da realizzare”, afferma Wang Yifang, direttore dell’Istituto cinese di fisica delle alte energie (IHEP) e leader del progetto Juno, puntando verso di esso la sua penna laser.

“Finora nessuno ha costruito un rilevatore del genere”, sottolinea davanti agli operai con il casco che danno gli ultimi ritocchi alla struttura in acciaio inossidabile e acrilico.

Ruolo della macchina dall’agosto 2025, quando raccoglierà i suoi primi dati: rilevare i neutrini emessi da due centrali nucleari cinesi, ciascuna situata a 53 chilometri di distanza.

Ma cosa sono i neutrini?

Si tratta di particelle elementari, minuscoli granelli di materia, che ci circondano e si muovono a una velocità vicina a quella della luce.

Affascinano i fisici. Per quello?

Perché la loro massa, la loro natura e le loro oscillazioni costituiscono dei misteri. Comprenderli meglio significa comprendere meglio i fenomeni fisici, sulla Terra e altrove.

“Emozionante”

Obiettivo principale di Giunone: risolvere un enigma relativo ai neutrini. Questi sono disponibili in tre stati di massa (m1, m2, m3) e gli scienziati vogliono scoprire qual è il più leggero e quale il più pesante.

Per quello? Perché risolvere questo problema, chiamato “ordine di massa”, è fondamentale per migliorare il modello che consente agli scienziati di comprendere meglio la fisica delle particelle.

Ciò ci consentirebbe di saperne di più sull’origine e sul destino dell’universo.

Un progetto “entusiasmante”, ha detto all’AFP Patrick Huber, direttore del Neutrino Physics Center presso l’Università americana Virginia Tech.

“Metterà alla prova profondamente la nostra visione dell’oscillazione dei neutrini e della meccanica quantistica. Se la Giunone dimostrasse che finora si è sbagliato, sarebbe una rivoluzione”, osserva.

Lo studio dei neutrini qui potrebbe anche aiutare a comprendere meglio le stelle, il Sole o le esplosioni di stelle massicce.

Il progetto è costato circa 2,2 miliardi di yuan (285 milioni di euro). La sua costruzione, iniziata nel 2014, sarà completata nel 2025.

Saranno necessari circa sei anni di dati per risolvere la questione dell’“ordine di massa”.

Negli Stati Uniti o in Giappone si stanno realizzando o pianificando esperimenti simili. Ma Juno è “in vantaggio nella corsa”, ha detto all’AFP Jennifer Thomas, fisica dell’University College di Londra.

La geopolitica non è mai lontana

“Pensiamo che otterremo il risultato dell’ordine di massa dei neutrini prima degli altri”, dice Wang Yifang.

“Uno scienziato vuole sempre essere il primo!” », sorride.

Sottolinea che la collaborazione internazionale qui è “una delle più grandi al mondo” con circa 750 membri provenienti da 17 paesi, compresi gli Stati Uniti.

“Abbiamo due gruppi americani che partecipano (…) Altri sono interessati e vorrebbero unirsi a noi”, nota Wang Yifang.

“Ma sfortunatamente, per ragioni che tutti conoscono… non gli è stato permesso di farlo.”

Le istituzioni scientifiche americane sono incoraggiate ad allentare i legami con le controparti cinesi: gli Stati Uniti, che vedono con sospetto l’emergere politico-economico della Cina, sospettano di spionaggio gli scienziati cinesi presenti sul suo territorio.

Il fisico franco-messicano-americano dell’Università della California a Irvine e membro di Juno, Juan Pedro Ochoa-Ricoux, non ha esitato a partecipare. Ha detto all’AFP di essere “impaziente” di utilizzare questo rilevatore “unico”.

“Non siamo del tutto insensibili alla situazione politica, poiché a volte potrebbero esserci difficoltà nell’ottenere i visti o affrontare un onere normativo più pesante, ma la relazione scientifica sino-americana è piuttosto forte”, afferma -he.

I problemi dei visti colpiscono “forse i nostri colleghi cinesi molto più di noi negli Stati Uniti”, sottolinea Ochoa-Ricoux.

“Lavorando insieme dimostriamo anche come la scienza può e deve essere apolitica. »