venerdì, Aprile 19, 2024
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Un “fantasma” al CERN: catturato per la prima volta uno degli “spettri” degli acceleratori di particelle

di ILARIA ROSELLA PAGLIARO

I ricercatori del CERN hanno compiuto un passo avanti significativo nella fisica delle particelle, catturando e quantificando un fenomeno in 4D che influisce sulla traiettoria dei fasci di particelle, apportando nuove prospettive nella comprensione dei sistemi complessi

Al CERN di Ginevra, è stato fatto un passo avanti significativo nella comprensione dei fenomeni che influenzano gli acceleratori di particelle. Un team di ricercatori, in collaborazione con la Società Tedesca per la Ricerca sugli Ioni Pesanti di Darmstadt, ha recentemente pubblicato sulla rivista Nature Physics uno studio che documenta la misurazione e quantificazione di un fenomeno finora elusivo, che opera in quattro dimensioni e ha un impatto diretto sulla traiettoria dei fasci di particelle.

Il fenomeno in questione, noto come risonanza, si verifica quando due sistemi interagiscono e si allineano su una frequenza specifica, amplificando così il movimento del sistema. Questa dinamica è osservabile in vari contesti, dall’oscillazione di un’altalena, aumentata da spinte ritmiche, fino alle risonanze presenti negli anelli di Saturno. Secondo Giuliano Franchetti del Gsi Helmholtzzentrum, co-autore dello studio, il fenomeno osservato si manifesta in uno spazio a quattro dimensioni, aggiungendo un livello di complessità alla sua analisi.

La ricerca si è avvalsa dell’analisi di circa 3.000 fasci di particelle, monitorati attraverso dispositivi che ne rilevano la posizione lungo il Super Sincrotrone Protonico del CERN, un acceleratore situato in un tunnel sotterraneo di 6,9 chilometri. Franchetti sottolinea come lo studio di questi fasci abbia permesso di osservare fenomeni di risonanza che, se fossero stati studiati nel Sistema Solare, avrebbero richiesto milioni di anni per essere rilevati.

Implicazioni e applicazioni future della ricerca

La conferma dell’esistenza di questo effetto, predetto teoricamente, apre nuove prospettive non solo per la fisica degli acceleratori ma anche per la comprensione dei sistemi complessi. Questa area di studio, per la quale Giorgio Parisi ha ricevuto il Premio Nobel nel 2021, trova applicazioni in vari campi, inclusa la produzione di fasci di particelle per trattamenti oncologici innovativi, come quelli svolti presso il Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica di Pavia.

Questa scoperta rappresenta un avanzamento cruciale verso la risoluzione di problemi universali negli acceleratori di particelle, facilitando gli esperimenti ad alta precisione attuali e futuri. Il successo ottenuto dai ricercatori del CERN e della Società Tedesca per la Ricerca sugli Ioni Pesanti evidenzia l’importanza della collaborazione internazionale nella ricerca scientifica avanzata.

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