Dossier

Dove si scoprono i mattoni della materia. In giro per la Rete fra i maggiori laboratori di fisica del mondo

Fermilab

logo del Fermilab

Il “Fermi National Accelerator Laboratory”, chiamato per brevità Fermilab, è il più grande centro di ricerca in fisica fondamentale degli Stati Uniti ed è secondo nel mondo solo al Cern. Si trova vicino a Chicago, immerso in un’ampia area verde, ed è intitolato ad Enrico Fermi, che anche negli Stati Uniti diede fondamentali contributi allo sviluppo della fisica delle particelle. Il centro, fondato nel 1967, possiede attualmente l’acceleratore di particelle più potente del mondo, il Tevatron, che fa collidere i protoni e le loro anti-particelle, gli anti-protoni.

In questo laboratorio sono stati scoperti due dei sei quark che compongono la materia, il quark bottom e il quark top mentre nel luglio 2000 è stata fatta la prima osservazione diretta del neutrino tau, l’ultima particella fondamentale che completa il quadro del Modello Standard, la teoria che oggi descrive i componenti e le forze elementari.

Gli esperimenti oggi in corso all’acceleratore intendono esplorare in modo dettagliato le proprietà delle particelle che già si conoscono e cercare di cogliere le prime prove sperimentali di una fisica che sta oltre ciò che viene spiegato dal Modello Standard. Al raggiungimento di questi risultati scientifici collaborano ricercatori di diverse università sparse nel mondo, tra cui anche molte italiane. D’altro canto il Fermilab collabora con risorse umane ed economiche per la realizzazione di esperimenti al prossimo acceleratore del Cern, LHC, in un’ottica di competizione scientifica fra laboratori ma anche di collaborazione sui grandi progetti.

Nell’area del centro di ricerca si trova anche il Leon Lederman Science Center, intitolato al premio Nobel per la fisica del 1988 che al Fermilab ha compiuto le sue ricerche e per anni ne è stato il direttore. Lo Science Center è il polo dell’attività educativa e divulgativa del laboratorio, attività che comprende un grande numero di programmi dedicati a studenti di ogni età, giovani ricercatori, insegnanti e al pubblico generico. Vengono affrontati temi che spaziano dalla fisica delle particelle, all’astrofisica, fino alle scienze naturali, favorendo uno scambio continuo fra il centro di ricerca e la società con la possibilità, ad esempio, di incontrare regolarmente i ricercatori in conferenze e porre loro domande.

Il sito Internet del Fermilab - solo in lingua inglese - è ben strutturato ma molto ampio. Ecco dunque qualche indicazione per facilitarne la visita virtuale. Nella sezione “about Fermilab” potete trovare informazioni sulla sua storia, la sua missione e sugli esperimenti in corso. Per coloro che hanno curiosità da soddisfare o domande da porre è consigliata invece una visita alla sezione “inquiring minds”, in cui si cerca di rispondere ai quesiti dei visitatori e spiegare il come e il perché della fisica moderna, non solo delle particelle, e delle sue implicazioni, fornendo anche indicazioni per ulteriori approfondimenti nella Rete e sulla carta stampata.

Fra le proposte della sezione “education” si trova la versione virtuale del Lederman Science Center con alcune attività specificamente pensate per il web, come le schede "Prairies Exhibits", dedicate alla conoscenza della flora e della fauna che vive nei dintorni del laboratorio. E senz’altro non bisogna perdere l’occasione di provare ad entrare nel "Fermilabyrinth": attraverso piccoli giochi-test ci si può avvicinare a come i ricercatori costruiscono gli acceleratori, progettano i rivelatori, analizzano i dati raccolti e propongono modelli teorici. Superando le prove, si raccolgono gettoni, “Einstein bucks”, e si misurano così le competenze acquisite.