Un silenzio programmato, ma monumentale, è calato sul confine franco-svizzero. Oliver Brüning, direttore dei rilevatori e degli acceleratori al CERN, ha confermato lo spegnimento definitivo del Large Hadron Collider (LHC). Finisce così, dopo anni di collisioni da record, la terza sessione di attività (Run 3) dell‘acceleratore di particelle più grande del pianeta. Non si tratta di un pensionamento, ma del via a un massiccio cantiere ingegneristico da 1,5 miliardi di dollari, denominato Long Shutdown 3, volto a mutare la macchina in qualcosa di mai visto prima.
Gli ingegneri smantelleranno circa 1,2 chilometri dell’anello da 27 chilometri sotterranei. Al posto dei vecchi sistemi verranno installati magneti superconduttori avanzati capaci di generare campi tra gli 11 e i 12 Tesla per stringere i fasci di protoni in flussi densissimi. Accanto a questi, faranno la loro comparsa le “crab cavities”, cavità superconduttrici progettate per ruotare i pacchetti di particelle prima dell’impatto, massimizzando le probabilità di scontro geometrico. Anche gli storici esperimenti ATLAS e CMS saranno ricostruiti da zero, integrando tracciatori interni completamente in silicio dotati di miliardi di canali di lettura pixel per misurare le traiettorie con precisione micrometrica.
L’obiettivo di questa radicale mutazione strutturale è l’incremento della luminosità, ovvero il numero di potenziali collisioni che avvengono nell’unità di tempo: l’efficienza aumenterà di un fattore pari a 10 rispetto al design originario dell’LHC. Un salto quantitativo enorme, considerando che oggi eventi chiave come la produzione del bosone di Higgs si verificano circa una volta ogni miliardo di impatti. Incrementando drasticamente il volume di collisioni al secondo, i fisici puntano a produrre per la prima volta due bosoni di Higgs simultaneamente e a raccogliere una mole di dati cento volte superiore a quella attuale, spalancando le porte alla ricerca di fenomeni esotici estranei al Modello Standard, come la materia oscura.
Il riavvio graduale dei complessi di accelerazione comincerà nel 2028, ma per vedere la macchina operare nella sua massima potenza bisognerà attendere il giugno del 2030, anno in cui debutterà ufficialmente l’High-Luminosity LHC (HiLumi LHC). Nel frattempo, i rivelatori rimarranno spenti e i tunnel vuoti. I fisici passeranno i prossimi quattro anni in superficie, analizzando la gigantesca montagna di dati accumulata finora e preparando i software per gestire l’imminente, e ancora più violenta, tempesta di dati subatomici.
Per capire l’essenza di questo colossale aggiornamento, si può immaginare l’attuale acceleratore come una torcia elettrica che illumina il mondo microscopico: l’upgrade del 2030 trasformerà quel fascio di luce in un laser ultra-concentrato. Sotto questa nuova illuminazione, i dettagli più rari e nascosti della materia — che prima sfuggivano nell’ombra perché troppo deboli o intermittenti — diventeranno finalmente visibili e misurabili.
