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.

Nell’ambito della missione negli Stati Uniti, a Washington, del Ministro dell’Università e della Ricerca, Anna Maria Bernini, che si è svolta tra l’8 e il 10 aprile alla presenza di una delegazione dell’INFN, guidata dal presidente Antonio Zoccoli, sono stati firmati due accordi tra il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti d’America (DOE) e il Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR) relativi al calcolo avanzato e alle tecnologie di informazione quantistica per la fisica delle alte energie e delle astroparticelle, e al programma di ricerca Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), un grande esperimento scientifico internazionale sulla fisica dei neutrini in fase di costruzione negli Stati Uniti. I due accordi sono stati firmati lo scorso 9 aprile dal Ministro Bernini e da Harriet Kung, Acting Director Office of Science del DOE, e riguardano la collaborazione tra il laboratorio statunitense Femilab e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.

“La collaborazione scientifica tra Italia e Stati Uniti è sempre stata strategica, e oggi, davanti alle nuove sfide emergenti nel campo del computing e della fisica delle particelle, lo diventa ancora di più”, commenta il presidente dell’INFN Antonio Zoccoli. “Siamo quindi molto soddisfatti di aver rafforzato questa storica collaborazione, andando a potenziare, grazie agli accordi appena sottoscritti, due settori strategici per lo sviluppo delle nostre attività scientifiche”.

In particolare, l’accordo per la cooperazione nell’ambito del calcolo avanzato e delle tecnologie quantistiche prevede la ricerca, lo sviluppo e l’applicazione di nuove tecniche di High Performance Computing (calcolo ad alte prestazioni) e di nuove tecnologie per l’informazione quantistica, attraverso lo sviluppo e l’ottimizzazione di nuovi algoritmi, strumenti e infrastrutture di machine learning e di nuove tecnologie e architetture di calcolo quantistico per simulazioni e calcoli di fisica delle alte energie e delle astroparticelle. Inoltre, l’accordo prevede anche uno scambio legato alla formazione di giovani scienziati e scienziate e alla revisione scientifica e tecnica dei lavori dei due Istituti in questi ambiti.

L’accordo di collaborazione su DUNE prevede, invece, di rafforzare la collaborazione tra l’INFN e il Fermilab nell’ambito della ricerca sulla fisica dei neutrini. Specificamente, l’INFN contribuirà alla costruzione dell’esperimento, costituito da due rivelatori sotterranei posti a 1300 chilometri di distanza l’uno dall’altro (al Fermilab, vicino Chicago, e al laboratorio SURF Sanford Underground Research Facilities, nel Dakota del Sud), fornendo tra l’altro contributi in-kind per la costruzione dei rivelatori, come il sistema di magneti e calorimetri impiegati nell’esperimento KLOE, attivo ai Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN fino al 2018, che costituiranno un elemento fondamentale del rivelatore di DUNE al Fermilab.
La visita negli Stati Uniti della delegazione INFN è stata anche l’occasione per tenere due incontri bilaterali con rappresentanti del DOE e della National Science Foundation statunitense per fare il punto sui progetti su cui collaborano Italia e Stati Uniti nel campo della fisica delle alte energie.

Osservare l’Universo da sotto per indagare i grandi misteri della fisica di oggi. È questa la sfida che racconta la nuova edizione della Scuola di comunicazione e giornalismo scientifico di Erice che offre 20 borse di studio per giornalisti e comunicatori che avranno l’opportunità di partecipare a una scuola internazionale per giovani professionisti dedicata a scienza e comunicazione. La call apre oggi e il tema dell’edizione 2024, che si terrà dal 16 al 18 ottobre 2024, è UNDERGROUND SCIENCE. Observing the Universe from below.

La scadenza per presentare domanda è il 12 maggio 2024.

Leggi tutte le informazioni su

https://ericescicomschool.lnf.infn.it/

La scuola Internazionale di comunicazione e giornalismo scientifico di Erice è una scuola breve organizzata dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare che si tiene annualmente nella sede del Centro di Cultura Scientifica  Ettore Majorana a Erice. La scuola è organizzata dall’INFN in collaborazione con Nature Italia,  la rivista digitale dedicata alla ricerca in Italia e alla comunità scientifica italiana edita da Nature Portfolio. Il programma prevede l’alternarsi di lezioni, dibattiti e attività intreattive dedicate alla scienza e alla comunicazione e al giornalismo scientifico centrate sul tema di ciascuna edizione.

Si è spento l’8 aprile, all’età di 94 anni, il fisico britannico Peter Higgs, che nel 2013 aveva ricevuto il Premio Nobel per la Fisica per aver ipotizzato nel 1964 il meccanismo attraverso cui le particelle elementari acquisiscono massa, e l’esistenza del bosone che oggi porta il suo nome, confermata sperimentalmente dopo cinquant’anni dagli esperimenti ATLAS e CMS all’acceleratore LHC del CERN. Una scoperta storica, che per essere portata a compimento aveva richiesto la realizzazione del più grande e potente complesso di macchine mai realizzato, e alla quale la comunità scientifica italiana coordinata dall’INFN aveva dato un contributo fondamentale, e annunciata al mondo il 4 luglio 2012 dall’italiana Fabiola Gianotti e dall’americano Joseph Incandela, allora alla guida delle collaborazioni scientifiche dei due esperimenti, rispettivamente ATLAS e CMS.

“Peter Higgs è stato uno scienziato che ha avuto un enorme impatto sulla fisica fondamentale grazie alla sua originale ipotesi del meccanismo che conferisce la massa alle particelle elementari”, commenta Antonio Zoccoli, presidente dell’INFN e membro della collaborazione ATLAS già ai tempi della scoperta. “L’attribuzione nel 2013 del premio Nobel a Peter Higgs, a valle di cinquant’anni di ricerche della comunità scientifica per confermare l’esistenza del bosone che porta il suo nome, rappresenta il giusto riconoscimento del suo eccezionale contributo al progresso della conoscenza”.

Per decenni il bosone di Higgs è stato il sacro Graal della fisica delle particelle: la sua ricerca era iniziata con vari esperimenti già negli anni ’80, ed era proseguita nel decennio successivo col collisore LEP, per concludersi infine nel luglio del 2012 con la prima osservazione al superacceleratore LHC. L’intuizione di Peter Higgs del 1964 è alla base dell’unificazione delle forze deboli ed elettromagnetica, ma inizialmente ai fisici sperimentali sembrava un po’ un artifizio teorico, una soluzione elegante con analogie con la superconduttività, che difficilmente avrebbe retto alla prova dell’esperimento. La scoperta, sempre al CERN, dei bosoni W e Z nel 1983, che valse il Premio Nobel per la Fisica all’italiano Carlo Rubbia e all’olandese Simon van der Meer, ha dato il via alla ricerca dell’ultimo tassello mancante del Modello Standard, la teoria che descrive le particelle elementari e le loro interazioni, che è effettivamente risultato straordinariamente simile alle ipotesi formulate da Higgs e, in modo indipendente, dai suoi colleghi belgi Robert Brout e François Englert.

“Peter Higgs era una persona riservata e non particolarmente visibile negli anni precedenti il premio Nobel. Il campo di Higgs, per contrasto, non solo è presente nel nostro universo fornendo massa alle particelle elementari, ma oggi è anche presenza constante e crescente nelle discussioni e nel lavoro dei fisici teorici e sperimentali”, commenta Roberto Tenchini, presidente della Commissione Scientifica di fisica delle alte energie dell’INFN e membro della collaborazione scientifica CMS. “Gli esperimenti attuali e quelli in preparazione ai futuri acceleratori hanno lo studio del campo di Higgs come obbiettivo centrale. Lo studio del bosone di Higgs può rappresentare un portale, una via promettente per arrivare alla nuova fisica al di là del Modello Standard. Così l’intuizione di Peter Higgs, mezzo secolo fa, ha dato origine a un filone di ricerca che spazia dalla fisica delle particelle alla cosmologia e che ha un ruolo dominante nella fisica fondamentale attuale”, conclude Tenchini.

Per approfondire

Un tè con Peter Higgs, di Vittorio De Luca in Asimmetrie 8 | Il bosone di Higgs, 2009

La particella che dà la massa, di Roberto Petronzio in Asimmetrie 8 | Il bosone di Higgs, 2009

I recenti progressi e i futuri sviluppi dello studio di fattibilità del Future Circular Collider (FCC, il collisore di particelle che verso il 2040 potrebbe succedere al progetto High Luminosity LHC), e degli altri progetti compresi nella European Strategy for Particle Physics saranno al centro del workshop nazionale “L’INFN e la Strategia Europea per la Fisica delle Particelle”, che tra un mese, il 6 e 7 maggio, aprirà a Roma, al Centro Congresso Frentani. Il workshop sarà dedicato all’aggiornamento e alla discussione sulle attività che, nell’ambito della comunità italiana della fisica delle particelle coordinata dall’INFN, i diversi gruppi stanno sviluppando per l’implementazione delle raccomandazioni della European Strategy. La due giorni di lavori servirà ad avviare il processo di preparazione dei contributi scientifici alla prossima edizione della Strategia, un appuntamento cruciale per il futuro della fisica delle alte energie europea e mondiale.

Il workshop organizzato dall’INFN si inserisce quindi nel più ampio contesto internazionale. Nello scorso mese di febbraio era stato, infatti, presentato al Council del CERN il lavoro fin qui compiuto, grazie all’impegno della vasta comunità scientifica di cui fa parte anche l’INFN, in particolare per la realizzazione dello studio di fattibilità di FCC. Attualmente lo studio di fattibilità si trova a metà del suo sviluppo e dovrebbe essere completato entro il 2025. Inoltre, nel corso della riunione di marzo, il Council ha approvato il calendario generale del prossimo aggiornamento della Strategia. La scadenza per la presentazione del contributo della comunità è stata fissata il 31 marzo 2025, avendo come obiettivo di concludere il processo nel giugno 2026, con l’aggiornamento della Strategia da parte del Council del CERN.

Lo studio di fattibilità per FCC è stato lanciato in risposta a una raccomandazione contenuta nell’aggiornamento del 2020 della European Strategy for Particle Physics, secondo la quale l’Europa, in collaborazione con la comunità scientifica mondiale, avrebbe dovuto intraprendere uno studio di fattibilità tecnica e finanziaria per un progetto integrato che prevede in una prima fase un collisore elettrone-positrone e, in una fase successiva, un collisore di adroni ad alta energia.

Il documento strategico individuava, infatti, come prioritaria la realizzazione di una Higgs factory, cioè una macchina capace di generare milioni di bosoni di Higgs, con stati finali molto “puliti”, come quelli che caratterizzano una macchina leptonica, seguita dall’ambizioso progetto di una macchina a protoni di altissima energia. Così, con il supporto del Council, il CERN ha avviato lo studio di fattibilità per il progetto FCC, che prevede la costruzione di un tunnel di circa 91 km di circonferenza. Il tunnel ospiterebbe inizialmente un collisore elettroni-positroni di altissima luminosità in grado di operare a diverse energie, sia al picco di produzione dell’Higgs (ZH), sia al valore della massa del bosone Z0, fino alla soglia di produzione di una coppia di quark top-antitop). Il collisore leptonico verrebbe quindi sostituito da un collisore protone-protone, con una energia nel centro di massa fino a oltre 100 TeV.

L’INFN è coinvolto in diversi progetti inclusi nella European Strategy, e in particolare in FCC attraverso la sigla RD-FCC, con una articolata attività di ricerca e sviluppo finalizzata alla realizzazione del rivelatore IDEA (Innovative Detector for Electron-positron Accelerator), e anche attraverso lo studio dell’infrastruttura da implementare e del disegno dell’acceleratore leptonico.