Si rafforza la candidatura italiana per la costruzione di Einstein Telescope in Sardegna. Il ministro dell’università e della ricerca, Anna Maria Bernini, ha firmato oggi, 2 luglio, a Olbia, in Sardegna, un’intesa con il viceministro spagnolo della scienza, ricerca e innovazione, Juan Cruz Cigudosa, che prevede il sostegno della Spagna alla proposta italiana.

“L’accordo firmato oggi con la Spagna – ha detto il ministro Bernini – rafforza la proposta italiana di realizzare Einstein Telescope nel nostro Paese, in Sardegna, al centro del Mediterraneo. Ringrazio il viceministro Cigudosa per essere venuto a Olbia per firmarlo proprio nella Regione dove vogliamo realizzare l’infrastruttura. Il Governo sta sostenendo convintamente il progetto come dimostra l’impegno finanziario di 950 milioni già assunto nei mesi scorsi. Si tratta di una scelta strategica per un Paese che vogliamo sempre più ambizioso e attrattivo. L’Italia è leader nel mondo per la fisica e questa intesa dimostra l’altissima credibilità scientifica a livello internazionale di cui gode il nostro Paese. ET – ha concluso il ministro – darà un impulso decisivo al programma di rafforzamento dell’ecosistema della ricerca che vogliamo sempre più attrattivo”. 

“La candidatura della Sardegna a ospitare Einstein Telescope diventa sempre più forte”, sottolinea anche il presidente dell’INFN Antonio Zoccoli. “La sottoscrizione dell’accordo di cooperazione scientifica tra Italia e Spagna rappresenta un importantissimo riconoscimento internazionale del valore della nostra proposta, che si fonda da un lato sulla qualità, unica nel panorama europeo, del sito sardo, dall’altro sulla comprovata competenza ed esperienza della comunità scientifica italiana nella ricerca sperimentale delle onde gravitazionali, da Edoardo Amaldi ai successi dell’attuale interferometro europeo Virgo, che si trova proprio in Italia. Ringraziamo il Ministro Bernini e tutto il Governo per il loro grande impegno, e siamo fiduciosi che la nostra proposta raccoglierà un sempre più ampio consenso internazionale”, conclude Zoccoli.

Italia e Spagna hanno sottoscritto un memorandum of understanding di più ampia portata con il quale i due Paesi si impegnano a rafforzare il proprio rapporto di collaborazione attraverso una serie di attività. In particolare, il nostro Paese supporterà la realizzazione nel Paese iberico del progetto IFMIF-DONES, una sorgente di neutroni a sito unico dedicata ai materiali innovativi per la fusione nucleare, inclusa, dal 2018, nella Roadmap dell’European Strategic Forum for Research Infrastructures (ESFRI). 

Nel corso di un incontro sulla cooperazione tra Italia e Giappone in campo scientifico e tecnologico, il ministro dell’Università e della Ricerca Anna Maria Bernini e il ministro giapponese dell’Istruzione, della Cultura, dello Sport, della Scienza e della Tecnologia Masahito Moriyama hanno annunciato l’avvio di un importante progetto di ricerca sulle onde gravitazionali. L’obiettivo è sviluppare tecnologie d’avanguardia per Einstein Telescope, futuro osservatorio di onde gravitazionali di terza generazione, che sarà realizzato in Europa e che l’Italia è candidata a ospitare in Sardegna, e per l’esperimento giapponese KAGRA, che fa parte della rete di rivelatori gravitazionali attualmente in funzione, insieme agli esperimenti LIGO, negli Stati Uniti, e Virgo, in Italia. L’accordo si inserisce nel contesto del piano d’azione bilaterale sugli ambiti prioritari di cooperazione per il periodo 2024-2027, firmato dal presidente del Consiglio Giorgia Meloni e dal premier giapponese Fumio Kishida a margine del G7 in Puglia.

Il nuovo progetto di ricerca, che sarà guidato dall’INFN in collaborazione con l’Institute of Cosmic Ray Research dell’Università di Tokyo, nasce sulla base di una collaborazione attiva già da tempo tra l’INFN e l’ateneo giapponese, in particolare nello studio delle proprietà dei neutrini e nella ricerca di nuova fisica, con esperimenti attivi sia in Italia sia in Giappone. In questo caso, la collaborazione riguarderà soprattutto lo sviluppo di tecnologie criogeniche, necessarie a raffreddare fino a temperature estremamente basse gli specchi del rivelatore gravitazionale. KAGRA, tra gli esperimenti attualmente in corso, è l’unico sotterraneo e il solo a usare tecniche criogeniche per il raffreddamento degli specchi: due caratteristiche che lo accomunano al futuro Einstein Telescope. L’esperienza dei ricercatori giapponesi nello studio di soluzioni criogeniche efficaci per un’infrastruttura sotterranea, affinata negli ultimi anni, potrà essere quindi molto preziosa per la comunità scientifica di ET, che avrà necessità di tecnologie ancora più all’avanguardia per raggiungere la sensibilità prevista (oltre dieci volte superiore a quella degli osservatori attuali). Al tempo stesso, il progetto di ricerca permetterà lo scambio di idee, conoscenze e sviluppi tecnologici comuni che potranno essere utili anche alla stessa collaborazione KAGRA, che nei prossimi anni avrà l’obiettivo di aumentare la sensibilità dell’esperimento. Le attività inizieranno nel 2024 e dureranno tre anni, con l’obiettivo di rendere la collaborazione ancora più solida e proseguire anche in futuro.

Parallelamente al progetto sulle onde gravitazionali, i due Paesi hanno avviato anche un secondo progetto di ricerca guidato dal Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), sul tema dello stoccaggio dell’energia.

L’esperimento Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02), cui per l’Italia partecipano l’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e l’ASI Agenzia Spaziale Italiana, osserva il cielo dalla Stazione Spaziale Internazionale ininterrottamente dal maggio 2011 e ha raccolto, dall’inizio delle operazioni, 230 miliardi di raggi cosmici, ovvero particelle cariche (come protoni, elettroni, nuclei e antiparticelle) di alta energia provenienti dallo spazio. Identificandone accuratamente tipologia ed energia, e distinguendo specie pesanti da specie leggere, la collaborazione AMS ha scovato inattese asimmetrie.

In un lavoro pubblicato ieri sulla rivista Physical Review Letters, la collaborazione scientifica AMS ha incrociato le capacità di diversi sottorivelatori per distinguere nei raggi cosmici particelle con carica simile ma massa diversa. Sono state separate con grande precisione quattro specie nucleari – i protoni, i nuclei di deuterio (detti deutoni e costituiti da 1 protone e 1 neutrone), i nuclei di elio-3 (composti da 2 protoni e 1 neutrone) e quelli di elio-4 (2 protoni e 2 neutroni) – e sono state misurate le proprietà delle specie più rare, i deutoni e i nuclei di elio-3.

“Deutoni ed elio-3 si trovano in quantità significativa nei raggi cosmici, perché sono per la maggior parte prodotti da nuclei di elio-4 energetici che, colpendo il gas interstellare, producono questi frammenti più leggeri”, spiega Alberto Oliva responsabile nazionale di AMS per l’INFN. AMS ha osservato, tuttavia, che la loro comune origine non si traduce in una simile dipendenza dell’intensità di flusso dalla loro energia: deutoni e nuclei di elio-3 si comportano in modo differente. “La differenza tra deutoni ed elio-3 non è prevista dai modelli teorici attuali e suggerirebbe la presenza di una sorgente addizionale di deutoni”, conclude Oliva. La sorgente non è ancora stata identificata, ma la conferma della sua presenza potrebbe condurre a un ulteriore avanzamento nella comprensione dei meccanismi di origine, accelerazione e propagazione dei raggi cosmici.

Da anni, i risultati prodotti dall’analisi dei dati dell’esperimento AMS-02 forniscono informazioni scientifiche originali e inattese e, nel 2022, si è deciso di potenziare l’esperimento per accumulare eventi 3 volte più velocemente rispetto al passato. Il potenziamento consisterà nell’installare, al di sopra del rivelatore già esistente, un ulteriore piano di rivelazione: una struttura di fibra di carbonio di circa 2,6 metri di diametro, equipaggiata su entrambe le facce con rivelatori a microstrip di silicio. Verrà raggiunta una superficie totale di rivelazione di 8 m² e i sensori saranno in grado di misurare con precisione il punto di passaggio delle particelle entranti in AMS. Questo consentirà di sfruttare a pieno il tempo di vita di AMS e di aggiungere in pochi anni un quantitativo di dati tale da migliorare in maniera significativa i risultati già ottenuti.

AMS è una collaborazione internazionale che coinvolge 44 istituzioni di America, Europa e Asia, ed è sostenuta dal DOE Department of Energy statunitense e dalla NASA. L’INFN e l’ASI hanno svolto – e continueranno a svolgere anche in fase di potenziamento – un ruolo di primo piano nella progettazione e realizzazione di tutto lo strumento, e supportano i gruppi italiani nelle loro attività operazionali e di analisi dati. Le ricercatrici e i ricercatori italiani delle sedi dell’INFN, dell’ASI, e delle Università di Bologna, Milano Bicocca, Perugia, Pisa, Roma Sapienza, Roma Tor Vergata e Trento sono responsabili della realizzazione, del mantenimento e delle operazioni dei principali strumenti di bordo, e partecipano in prima persona all’analisi scientifica dei dati raccolti dallo strumento. I dati pubblicati dalla collaborazione AMS dall’inizio delle operazioni sono resi disponibili alla comunità scientifica tramite il Cosmic Ray Database, ospitato dallo Space Science Data Center dell’ASI.

Il rilascio di energia gravitazionale nei sistemi binari è tra i processi fisici più potenti dell’Universo. I sistemi binari che emettono raggi X sono costituiti da un oggetto compatto (un buco nero o una stella di neutroni) e da una stella compagna da cui viene risucchiato del gas. Fino ad oggi sono state identificate alcune centinaia di queste sorgenti nella nostra Galassia. Ad identificarle il satellite Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) realizzato da NASA e Agenzia Spaziale Italiano (ASI), con il contributo sostanziale dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e OHB-Italia.

Tra i primi sistemi binari a raggi X scoperti nel cosmo c’è Cygnus X-3 che, fin dai primi anni ’70, è noto per diventare molto brillante in banda radio, salvo poi affievolirsi in pochi giorni. Questa sua peculiare caratteristica ha stimolato gli scienziati di tutto il mondo ad effettuare le prime indagini astronomiche coordinate. Il comportamento unico della sorgente durante questi rapidi eventi altamente energetici ha portato nel 1973 R.M. Hjellming a definirlo “il puzzle astronomico Cygnus X-3”. Da allora numerosi sforzi sono stati compiuti per comprendere meglio la sua natura e anche il satellite italiano AGILE e la missione, con importante partecipazione italiana, Fermi della NASA hanno rivelato alcuni anni fa un’emissione nei raggi gamma proveniente da questa sorgente.

Il punto di svolta nella soluzione di questo puzzle astrofisico è stata l’osservazione di Cygnus X-3 con il satellite IXPE. Secondo Alexandra Veledina, ricercatrice presso l’Università di Turku e autrice principale dello studio, l’uso della polarizzazione nei raggi X ha fornito informazioni cruciali sulla geometria del materiale in prossimità del buco nero centrale. Alexandra Veledina spiega: “Abbiamo scoperto che l’oggetto compatto è circondato da un involucro di materia densa e opaca. La luce che osserviamo è un riflesso dalle pareti interne di un “imbuto” simile ad una “tazza” con l’interno a specchio.

Spiega Fabio Muleri, primo ricercatore dell’istituto INAF-IAPS e secondo autore dell’articolo:
“Sapevamo che Cyg X-3 fosse una sorgente “particolare”, ma siamo comunque rimasti a bocca aperta quando l’abbiamo osservata con gli occhi di IXPE, che ci hanno permesso per la prima volta di osservare la polarizzazione, ovvero il grado di ordine, dei raggi X che emette. Il valore misurato, pari ad oltre il 20%, non può essere spiegato con nessun modello applicabile alle altre sorgenti di questo tipo e quindi ne abbiamo dovuto sviluppare uno appositamente. Questo si basa sull’assunzione che non osserviamo la luce emessa direttamente, ma quella che arriva a noi dopo essere stata riflessa da un “muro” formato dalla materia che sta cadendo nel buco nero”.

Questa scoperta ha portato alla classificazione di Cygnus X-3 come una sorgente di raggi X ultra-luminosa (ULXs): la sorgente riesce ad inghiottire così tanto gas così rapidamente che una parte di questo non viene catturata del buco nero, ma viene invece espulsa dal sistema stesso. “Le ULXs sono tipicamente osservate come puntini luminosi nelle immagini delle galassie lontane. Le loro emissioni sono amplificate dall’imbuto che circonda l’oggetto compatto, agendo perciò come un megafono”, spiega Juri Poutanen, del Dipartimento di Fisica e Astronomia e co-autore della ricerca. “Tuttavia, a causa delle enormi distanze di queste sorgenti, esse appaiono relativamente deboli ai telescopi a raggi X. La nostra scoperta ha ora svelato un corrispettivo estremamente luminoso di queste lontane ULXs anche all’interno della nostra stessa Galassia”.

“La materia densa e opaca che porta ad una polarizzazione così alta nei raggi X era stata osservata finora solo in buchi neri supermassicci, che hanno masse milioni di volte più grandi. Questo rende l’osservazione IXPE di Cygnus X-3 unica, poiché mette in relazione oggetti compatti di qualche massa solare con quelli più massicci al centro di galassie lontane come Circinus e NGC 1068”, riporta Andrea Marinucci, ricercatore dell’Agenzia Spaziale Italiana.

Rappresentazione di IXPE ©NASA

Federica Fabbri, ricercatrice dell’Università di Bologna e dell’INFN, è tra le vincitrici dell’edizione 2024 del premio “L’Oréal Italia per le Donne e la Scienza”. Istituito ventidue anni fa dall’azienda francese di cosmesi L’Oréal, in collaborazione con la Commissione Nazionale Italiana per l’Unesco, il programma prevede l’assegnazione di 6 premi, ognuno del valore di 20.000 euro, ad altrettante scienziate under 35 italiane attive nei campi delle Scienze della Vita e della Materia, al fine di favorire e supportare il lavoro di ricerca e la crescita professionale di queste ultime, promuovendo al contempo l’essenziale ruolo svolto dalle donne all’interno dell’impresa scientifica. Federica si è aggiudicata il finanziamento grazie a un progetto dedicato allo sviluppo di tecniche e metodologie innovative per studiare variabili ispirate alla teoria quantistica dell’informazione analizzando i dati generati dalle collisioni del Large Hadron Collider, l’acceleratore di particelle del CERN.

“Esplorare la connessione tra la teoria quantistica dell’informazione e la fisica delle particelle create negli acceleratori è una nuova direzione, inesplorata, per cercare risposte alle questioni irrisolte sull’universo che ci circonda, come l’essenza della materia oscura,” racconta Federica Fabbri. “Nel mio progetto studierò tecniche innovative per misurare osservabili derivate dalla teoria quantistica dell’informazione, come l’entanglement, misurate tra le più pesanti particelle conosciute come il quark top e il bosone di Higgs, e poi studierò l’impatto di questo tipo di misure nel trovare traccia di nuove particelle”.

Federica Fabbri, 33 anni, si è laureata in Fisica con lode all’Università di Bologna nel 2014, specializzandosi in fisica subnucleare. Ha conseguito il dottorato all’Università di Bologna nel 2018 sullo studio delle proprietà del quark-top. Durante la tesi magistrale e il dottorato Federica ha svolto attività di ricerca all’Università di Gottinga e al CERN di Ginevra e, dopo il dottorato, ha lavorato all’Università di Glasgow. Successivamente, nel 2023 ha vinto una prestigiosa “European Marie Curie Fellowship”, con la quale è tornata al Dipartimento di fisica e astronomia dell’Università di Bologna dove è attualmente ricercatrice. Componente della collaborazione ATLAS dal 2013, dove ha ricoperto molti ruoli di responsabilità, oggi Federica è anche ricercatrice associata all’INFN ed è autrice di più di 675 pubblicazioni scientifiche su riviste del settore.

Si sono tenute a Lecce il 13 e 14 giugno le giornate di studio del Piano Triennale dell’INFN 2025-2027, che quest’anno hanno avuto come tema centrale di confronto le grandi sfide, sia quelle che impegneranno la comunità della fisica nei prossimi anni, sia quelle che la nostra società dovrà affrontare, e al superamento delle quali la fisica può portare un suo rilevante contributo. Le giornate del Piano Triennale, che sono state aperte con il benvenuto e l’introduzione di Daniele Martello direttore della Sezione di Lecce che ha ospitato l’evento, sono l’appuntamento annuale più atteso e partecipato da tutta la comunità dell’INFN, perché rappresentano un momento di incontro e di confronto su molti argomenti di interesse trasversale, sia scientifici e tecnologici, sia gestionali e organizzativi.

“Il Piano Triennale arriva a Lecce per la prima volta in occasione del trentacinquesimo anniversario della Sezione, fondata nel 1989”, commenta Daniele Martello, direttore della Sezione di Lecce. “La scelta di Lecce come sede ospitante dell’evento è anche un riconoscimento del costante lavoro e dei risultati ottenuti nel corso di tutti i trentacinque anni di attività dalla Sezione: una Sezione piccola e geograficamente delocalizzata, ma che si è sempre distinta per la qualità della sua ricerca e per il suo personale la cui professionalità, impegno e dedizione all’Ente sono ben noti. Credo, quindi, di parlare a nome di tutti e tutte, personale dipendente, associato e dell’intera Università del Salento, se dico che siamo particolarmente orgogliosi di aver ospitato questa edizione del Piano Triennale dell’INFN”, conclude Martello.

Dopo i saluti istituzionali dei rappresentati delle autorità locali, tra cui il rettore dell’Università del Salento Fabio Pollice, i lavori della due-giorni sono stati aperti dal discorso del presidente dell’INFN Antonio Zoccoli, durante il quale sono stati posti in risalto i risultati raggiunti dall’Ente come solide basi per affrontare le prossime grandi sfide.

“Quest’anno abbiamo deciso di incentrare i lavori delle Giornate di Studio del Piano Triennale dell’INFN sul tema delle sfide, perché abbiamo davanti a noi molte grandi sfide, che saranno determinanti sia per la scienza sia per la società”, spiega Antonio Zoccoli, presidente dell’INFN. “Da una parte sono ancora tante le domande aperte nella fisica fondamentale alle quali dobbiamo trovare risposta, dall’altra dobbiamo affrontare sfide tecnologiche senza precedenti, che avranno grande impatto anche sulle nostre vite, come l’intelligenza artificiale e le tecnologie quantistiche. L’INFN si è preparato, grazie a investimenti mirati, ad affrontare queste sfide da protagonista, e siamo certi che nei prossimi anni raccoglieremo i frutti di quanto abbiamo saputo seminare e del nostro lavoro, a beneficio della conoscenza e della società”.

A seguire, e prima di affrontare i temi di carattere scientifico e tecnologico, sono intervenuti il direttore generale Nando Minnella sul tema del percorso verso un nuovo modello gestionale e di supporto della ricerca, e Oscar Adriani della Giunta Esecutiva che ha portato il focus sulla comunità dell’INFN e le prospettive future.

Per quanto riguarda i grandi temi scientifici affrontati, l’attenzione è stata rivolta alla strategia europea della fisica delle particelle: Sandra Malvezzi della Giunta Esecutiva ha presentato le prossime tappe del percorso decisionale che si avvia verso un momento determinante, perché nel 2025 la comunità dovrà individuare la futura grande macchina per il dopo HL-LHC, una macchina che definirà il futuro della fisica delle particelle e anche della leadership dell’Europa in questo settore.

Altro grande protagonista, presentato dal vicepresidente dell’INFN Marco Pallavicini, è stato il progetto Einstein Telescope: la futura grande infrastruttura di ricerca per le onde gravitazionali che l’Italia si è candidata a ospitare in Sardegna, e che vede il Governo con il Ministero dell’Università e della Ricerca in prima linea fortemente impegnati nella sua promozione, in collaborazione con l’INFN e molte altre istituzioni scientifiche nazionali. Inoltre, riflettori puntati sulla fisica del neutrino: Mauro Mezzetto della Sezione di Padova ha proposto una panoramica degli esperimenti sulle oscillazioni dei neutrini e delle prospettive che lo studio di queste particelle, ancora così poco conosciute, può aprire verso la nuova fisica oltre il modello standard.

Non solo di fisica fondamentale si è parlato, anche di applicazioni e temi tecnologici di grandissima attualità, strettamente connessi alla fisica: dall’intelligenza artificiale con Daniele Bonaccorsi della Sezione di Bologna, alle tecnologie quantistiche con Alberto Quaranta dell’Università di Trento e del TIFPA, all’energia nucleare con Ezio Previtali, direttore dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso. I contributi scientifici si sono conclusi con l’intervento di Massimo Pietroni del Gruppo Collegato di Parma che ha proposto una appassionante disamina delle sfide teoriche di domani, in particolare quelle del modello standard, che se da un lato rappresenta la nostra più potente descrizione della natura a livello di particelle elementari e forze fondamentali, dall’altro lascia ancora aperte significative e determinanti questioni.

Promuovere e favorire la collaborazione, la nascita di progetti congiunti, la cooperazione interuniversitaria e tra enti di ricerca, gli scambi tra istituzioni e comunità scientifiche in Italia e Austria: è questa la missione dell’importante iniziativa di diplomazia scientifica, promossa dall’Ambasciata d’Italia in Austria, ASSAI, Associazione per gli Scambi Scientifici Austria Italia, che riunisce accademici e accademiche, ricercatrici e ricercatori italiani che vivono e lavorano in Austria, e che è stata presentata il 4 giugno nella sede della stessa Ambasciata a Vienna.

La nuova associazione è frutto di un intenso lavoro dell’Ambasciata, in particolare grazie all’impegno dell’Addetto Scientifico dell’Ambasciata, Amedeo Staiano, iniziato a fine 2022 su iniziativa del precedente Capo Missione, Ambasciatore Stefano Beltrame, e proseguito con identica determinazione dall’Ambasciatore Giovanni Pugliese. “Ci sono ottimi presupposti – sottolinea l’Ambasciatore Pugliese – perché l’associazione ASSAI costituisca un asset ad alto potenziale di impatto nella diplomazia scientifica tra i due Paesi”. “ASSAI giocherà un ruolo fondamentale nella promozione degli scambi scientifici Italia e Austria, operando in particolare come piattaforma per favorire le ricadute nei sistemi scientifici italiano e austriaco delle esperienze e buone pratiche realizzate e promosse dagli associati”, conclude l’Ambasciatore.

A rappresentare la comunità scientifica italiana, che ha preso parte numerosa, con quasi 150 ricercatrici e ricercatori, sono stati il Presidente dell’INFN Antonio Zoccoli, la Presidente del CNR Consiglio Nazionale delle Ricerche Maria Chiara Carrozza, e la Presidente di Area Science Park Caterina Petrillo. Mentre per le istituzioni austriache erano presenti la Direttrice Generale per la Ricerca Scientifica e per gli Affari Internazionali del Ministero dell’Istruzione, della Scienza e della Ricerca dell’Austria, Barbara Weitgruber, il Presidente dell’Austrian Science Fund (FWF) Christof Gattringer, i Magnifici Rettori della Technische Universität Wien Jens Schneider e della Wien Universität Sebastian Schütze, il Presidente dell’International Institute for Applied System Analysis (IIASA) Hans Joachim Schellnhuber, la Vicepresidente dell’Accademia delle Scienze d’Austria (ÖAW) Ulriche Diebold, il Direttore del Stefan Meyer Institute for Subatomic Physics Eberhard Widmann, e il Direttore dell’Institute for High Energy Physics (HEPHY) Jochen Schieck.

“L’epoca attuale è contrassegnata da crisi e drastici cambiamenti come hanno mostrato le più recenti esperienze, dalle emergenze sanitarie, a quelle climatiche, alle guerre in atto: in questo contesto, la scienza e la diplomazia scientifica possono e devono portare il loro contributo”, sottolinea il presidente dell’INFN Antonio Zoccoli. “Un contributo che riesce a essere ancora più efficace e rilevante quando conoscenze, competenze, azioni, infrastrutture di ricerca vengono condivise. In questo risiede il valore di iniziative come ASSAI: promuovere la condivisione dei risultati, delle risorse e della cultura della scienza rafforza non solo la scienza stessa, ma anche il suo contributo alla nostra società e al nostro futuro”.

L’Austria è un Paese con investimenti in ricerca ben oltre il 3% del PIL e in costante crescita, e rappresenta un ecosistema scientifico di grande attrazione per i ricercatori e le ricercatrici italiani, la cui comunità in Austria è stimata essere la terza più numerosa dopo quella austriaca e quella tedesca, quindi prima comunità scientifica non germanofona del Paese. E l’evento ha offerto l’occasione per una conversazione sul ruolo e sull’esperienza dei ricercatori italiani in Austria e sulle potenzialità della nascente associazione, che ha visto come protagonisti gli scienziati e le scienziate italiani presenti, come Alberta Bonanni Prorettrice della J.Kepler Università di Linz, Angela Fabris coordinatrice del Programma di Dottorato in Letteratura Comparata dell’Università Klagenfurt, Gaia Novarino Vicepresidente dell’Institute of Science and Technology Austria (ISTA), Maria Sibilia Direttrice Istituto di Ricerca sul Cancro dell’Università di Medicina di Vienna, Alfredo Soldati Direttore dell’Istituto di Fluidodinamica e Termodinamica, Technische Universität Wien, Giulio Superti-Furga Direttore del Centro di Medicina Molecolare (CeMM) di Vienna.

Si è da poco concluso il workshop L’INFN e la Strategia Europea per la Fisica delle Particelle, che si è tenuto a Roma il 6 e 7 maggio scorsi, con una folta partecipazione, anche di giovani ricercatori. Scopo dell’incontro era presentare il lavoro che diversi gruppi di ricerca dell’INFN stanno conducendo per raggiungere gli obiettivi raccomandati dall’ultima edizione dell’Update of the European Strategy for Particle Physics (ESPPU) e avviare la discussione sulla preparazione del prossimo aggiornamento della strategia europea per la fisica delle particelle, un appuntamento cruciale per il futuro della fisica delle alte energie.

Dopo aver inquadrato lo scenario attuale e le prospettive future in questo campo della ricerca, è stato presentato e discusso il Report di Mid Term sugli studi di fattibilità del collisore leptonico FCC-ee (un acceleratore circolare con una circonferenza di oltre 90 chilometri dove si scontraranno elettroni e positroni alla frontiera dell’energia), una Higgs factory per lo studio di precisione della fisica elettrodebole e del settore di Higgs, la cui esplorazione è cominciata in LHC dopo la scoperta nel 2012. FCC-ee rappresenta il progetto che il management del CERN propone per la ricerca in fisica delle alte energie in Europa nell’era successiva a High Luminosity LHC (HL-LHC). Sono state brevemente presentate anche le prospettive per un collisore adronico, FCC-hh (dove a scontrarsi saranno protoni, come in LHC), da installare successivamente nel tunnel di FCC-ee, capace di raggiungere energie nel centro di massa nettamente più elevate di quelle di LHC (e HL-LHC). FCC-hh consentirà la ricerca di nuove particelle e campi a scale di energia mai esplorate prima.
Nel corso delle due giornate di lavori, è stato, inoltre, presentato il progetto del Muon Collider (MC), un innovativo collisore di muoni in fase di progettazione caratterizzato da grandi potenzialità per la fisica, sia di precisione, sia di scoperta. Le comunità scientifiche europea, americana e in parte asiatica sono coinvolte su innovativi sviluppi tecnologici per affrontare le sfide che questo progetto pone.
Sia FCC, sia MC sono progetti che sviluppano notevoli sinergie in altri campi di interesse per la società.
Ma non si è discusso solo di macchine acceleratrici, il workshop ha, infatti, dedicato una sessione alla presentazione e alla discussione anche dei futuri rivelatori per cui si stanno formando al CERN nuove collaborazioni internazionali, che vedono la comunità italiana molto attiva nella ricerca e nello sviluppo, cruciali per ottenere gli eccellenti risultati di fisica degli esperimenti ai futuri collisori e per crescere le nuove generazioni di esperti del settore.
E per tutti questi progetti, diversi gruppi dell’INFN hanno mostrato di essere attivamente impegnati sia nello studio delle nuove tecnologie per le macchine acceleratrici, sia dei rivelatori di particelle.
L’ incontro si è concluso con una tavola rotonda, moderata da Sandra Malvezzi, componente della Giunta Esecutiva dell’INFN, alla quale hanno partecipato il presidente dell’INFN Antonio Zoccoli, Lucio Rossi, coordinatore del Comitato Nazionale INFN per la Scienza e la Tecnologia degli Acceleratori, e Michelangelo Mangano, fisico teorico del CERN. Ne è nato un dibattito coinvolgente, vivace e articolato su come l’INFN si prepari a fornire il proprio contributo per la definizione della prossima European Strategy for Particle Physics. Da questo confronto sono emerse delle linee che potranno essere oggetto di ulteriori approfondimenti nei prossimi mesi.

“Per l’INFN FCC è il progetto che permetterà al CERN di estendere i confini della conoscenza oltre i limiti che saranno raggiunti da HL-LHC e di mantenere la leadership nel mondo nella ricerca in fisica fondamentale”, commenta Sandra Malvezzi. “E, al contempo, riteniamo anche che sia importante mantenere la più ampia flessibilità nello studio e nello sviluppo delle tecnologie necessarie alla realizzazione di futuri collisori di nuova concezione”, conclude Malvezzi.

Nei prossimi mesi avranno luogo ulteriori iniziative promosse dell’INFN che permetteranno alla comunità scientifica di organizzare la preparazione dei documenti che saranno presentati e che serviranno al processo della Strategy entro marzo 2025.

La meccanica quantistica ha rappresentato una profonda rivoluzione per la scienza e i suoi principi, all’apparenza paradossali, ci hanno permesso di raggiungere incredibili avanzamenti in ambiti differenti della conoscenza e della tecnologia. Proprio alle molteplici applicazioni della meccanica quantistica per il progresso e il benessere della società, dai computer fino agli strumenti per la diagnostica e la terapia medica, è dedicata la nuova campagna social “Quanto Per?”, realizzata dall’INFN e dall’Accademia Nazionale dei Lincei e ideata in occasione della mostra “Quanto. La rivoluzione in salto”, che sarà aperta al pubblico al Museo delle Scienze (MUSE) di Trento fino al 15 giugno. Esperti ed esperte in discipline differenti racconteranno le molteplici, e a volte poco conosciute, applicazioni della meccanica quantistica in dieci video che saranno pubblicati sulle pagine Facebook e Instagram e sui canali YouTube dell’INFN e dell’Accademia a partire da oggi, 16 aprile, fino al 14 giugno.

A introdurre la campagna, sarà Giorgio Parisi, Premio Nobel per la Fisica 2021, vicepresidente dell’Accademia dei Lincei, professore della Sapienza Università di Roma e ricercatore INFN. Sarà poi Lucia Banci, Università di Firenze, a illustrare l’apporto della meccanica quantistica nello sviluppo di nuovi farmaci; Giorgio Manzi, Sapienza Università di Roma, esporrà le applicazioni nello studio dell’evoluzione umana; mentre Saverio Braccini, University of Bern, spiegherà la PET; Valeria Cimini, Sapienza Università di Roma, parlerà di qubit e dei computer del futuro; Giulio Cerullo, Politecnico di Milano, definirà i laser e le loro diverse applicazioni; Massimo Inguscio, Università Campus Bio-Medico di Roma, esaminerà il ruolo della meccanica quantistica nella creazione di nuovi stati della materia; Rosario Fazio, ICTP, tratterà di superconduttori; invece Maurizio Prato, Università di Trieste, ragionerà sull’impiego della fisica quantistica nella fotosintesi; infine Eleonora Capocasa, APC-CNRS e collaborazione Virgo, discuterà delle applicazioni della meccanica quantistica alla rivelazione delle onde gravitazionali.