Il CERN ha presentato i piani definitivi per il Future Circular Collider (FCC), un acceleratore di particelle che diventerà il più grande e potente al mondo. Con un tunnel sotterraneo di 91 km (oltre tre volte il Large Hadron Collider, LHC) e un costo stimato di 16 miliardi di dollari, questa infrastruttura punta a rispondere a domande fondamentali sulla composizione dell’universo, come la natura della materia oscura e dell’energia oscura, che insieme costituiscono il 95% del cosmo.

Come funziona e perché è innovativo

Il FCC utilizzerà magneti superconduttori per accelerare particelle (protoni o elettroni) a energie fino a 100 teraelectronvolt (TeV), sette volte superiori a quelle dell’LHC. A differenza del predecessore, che fa scontrare particelle frontalmente, il FCC includerà anche esperimenti come lo SHiP (Search for Hidden Particles), progettati per far scontrare particelle contro superfici solide, aumentando di 1.000 volte la sensibilità nel rilevare le elusive “particelle fantasma”.

Il progetto sarà sviluppato in due fasi:

• FCC-ee (2045): collisioni elettrone-positrone per studiare il bosone di Higgs e altre particelle note
• FCC-hh (2070): collisioni ad alta energia tra protoni e ioni pesanti, alla ricerca di nuove particellle fisiche.

Gli obiettivi scientifici di FCC

• Materia oscura: invisibile ai telescopi, è rilevabile solo attraverso effetti gravitazionali. Il FCC cercherà particelle supersimmetriche o assioni che potrebbero comporla
• Energia oscura: responsabile dell’accelerazione dell’espansione dell’universo. Gli esperimenti proveranno a identificare campi energetici sconosciuti
• Antimateria: il FCC indagherà sul perché nell’universo osservabile prevale la materia ordinaria, nonostante le teorie prevedano quantità simili per materia e antimateria.

Impatto tecnologico e criticità

Oltre alla ricerca pura, il FCC promette ricadute tecnologiche in settori come la criogenica, i materiali superconduttori e l’intelligenza artificiale per l’analisi dei dati. Tuttavia, il progetto solleva dubbi sui costi e sui tempi: la decisione finale degli stati membri del CERN è attesa per il 2028, con l’inizio dei lavori non prima del 2045.

Un’eredità per il futuro

Come spiega Fabiola Gianotti, direttrice del CERN, "FCC non è solo uno strumento per la fisica, ma un motore d’innovazione". Se realizzato, potrebbe diventare il successore naturale dell’LHC, che dal 2010 ha permesso scoperte epocali come il bosone di Higgs. Come osserva invece Giorgio Chiarelli, fisico dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare italiano, "più dati abbiamo, più la creatività umana trova strade inaspettate".

In sintesi, il Future Circular Collider rappresenta una scommessa scientifica senza precedenti, con l’ambizione di riscrivere la nostra comprensione dell’universo entro la fine del secolo.