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Sguardo furtivo al Big Bang FISICA DELLE PARTICELLE Sguardo furtivo al Big Bang Un esperimento per capire le origini dell'universo ■ L prato davanti all'AuditoI rium di slac, l'acceleratore I lineare sul Campus di Stanford, pullula di centinaia di cappellini da baseball bianchi, con la scritta arancione BaBar, utilissimi contro la luce abbagliante del sole californiano. Non è un evento sportivo. Le oltre 5(JÙ persone riunite sul «green» sono qui per la «Dedication Ceremony» di BaBar, J'ulirno rivelatore di particelle del laboratorio americano. Come in ogni esperimento di fisica delle particelle, anche BaBar è una sigla, che sta per la particella B e la sua antiparticella anti-B o, per dirla coi fisici, B-bar. L'insieme del rivelatore BaBar (che analizza le collisioni) e l'anello acceleratore Pep-II di Slac (che produce le collisioni) è infatti una «fabbrica» di B, ossia un esperimento dedicato alla profi azione di queste particelle, originate in coppia da collisioni fra elettroni e positroni. E' un momento speciale per Slac, come sottolinea i! direttore uscente Burt Richter, premio Nobel per la fisica nel 1976, che definisce il lancio di BaBar «d'inizio di una nuova grande avventura». L'ambizioso scopo dell'esperimento ò quello di «fornire la prima misura diretta statisticamente significativa della violazioni; CP, cioè la simmetria ili carica elettrica e parità, nel sistema dei mesoni B spiega Nando Ferroni, coordinatore di fisica di BaBar, in anno sabbatico a Slac dall'Università di Roma. Questo risultato spiegherebbe la prevalenza di materia rispetto all'antimateria nell'universo, svelando il mistero della sua stessa esistenza. Infatti, secondo la teoria più accreditata, nel Big Bang, per creare l'universo che vediamo oggi deve esserci stata una prevalenza della materia sull'antimateria par una frazione di secondo dopo lo scoppio iniziale. Se le quantità fossero state esattamenti! identiche, materia e antimateria si sarebbero annientate e l'universo non sarebbe che luce e radiazione, invece che stelle, pianeti e gas. È bastato un minimo squilibrio, un'unica particella di materia sopravvissuta su ogni miliardo creato nell'inferno primordiale, perché le cose andassero diversamente». Nessuno sa finora a cosa fu dovuto quello squilibrio decisivo. Il segreto potrebbe trovarsi proprio nel comportamento peculiare delle particelle o mesoni B, instabili miscugli di materia e antimateria. Con i mesoni K, i mesoni B sono infatti le uniche forme di materia che violano una delle leggi di simmetria fondamentali: la simmetria di carica e parità che caratterizza il comportamento di tutta la materia esistente. Secondo que¬ sta legge, se si prende una particella, la si sostituisce con la sua antiparticella e la si guarda nello specchio, il risultato finale non cambia, 6 indistinguibile rispetto alla situazione di partenza. Se questa legge fosse stata valida per tutto l'esistente, come i fisici hanno a lungo ritenuto, non ci sarebbe modo di distinguere fra materia e antimateria e l'esistenza stessa del nostro universo non si spiegherebbe. Un esperimento sui kaoni nel 1964, premiato dal Nobel nel 1980, dimostrò che la simmetria di CP è violata nel decadimento di un certo tipo di kaoni, che si trasformano talvolta nel loro anti-kaone. I mesoni B producono nel loro decadimento una quantità ben più vasta di particelle e molti tipi diversi di violazione CP, per cui possono mostrare aspetti della simmetria materia-antimateria che i kaoni non possono rivelare, in particolare differenze nel loro comportamento. La misura di diversi modi della violazione CP nel decadimento dei B è essenziale per la fisica contemporanea, in quanto confermerebbe o rimetterebbe in discussione il valore del Modello Standard di tutte le particelle e delle loro interazioni, che cosi com'è non giustifica la preponderanza della materia sull'antimateria. «Babar potrebbe essere il primo esperimento a dare una prova di consistenza del Modello Standard per la violazione di CP - aggiunge Ferroni - o addirittura svelare tipi di asimmetria materia-antimateria spiegabili solo da nuove teorie (come la supersimmetria), rimettendo in discussione il Modello Standard. Ovviamente noi fisici preferiremmo il secondo scenario, molto più eccitante. Questa corsa all'oro che porterebbe dritto dritto a un Nobel per la fisica, BaBar la non corre da solo. È affiancato da Belle, la fabbrica di B giapponese al KEK di Tsukuba, e da Hera-B del DESY di Amburgo. Ai blocchi di partenza con due mesi di anticipo il 1 " aprile di quest'anno, BaBar ha avuto un inizio spettacolare, producendo dati utili senza passare per la fase di collaudo. Il 50% del rivelatore è opera di istituti universitari non americani, che hanno coperto il 40% dei 105 milioni di dollari del costo. La seconda componente, dopo quella americana, è italiana. Con 70 fisici di una decina di istituti (le sezioni Infn dei dipartimenti di fisica di Bari, Ferrara, Genova, Milano, Napoli, Pavia, Pisa, Roma La Sapienza, Torino, Trieste e i laboratori di Frascati), l'Italia ha assicurato il 16% del costo del rivelatore per un valore di 5,6 milioni di dollari, interamente recuperati in commesse affidate all'industria italiana. La bobina superconduttrice (costo 2,3 miliardi) è firmata Ansaldo, l'alimentazione dell'intero rivelatore è opera della Caen di Viareggio e il rivelatore di muoni è della General Tecnica di Frosinone. I 30.000 fili della camera a deriva sono stati assemblati a Vancouver da robot, costruiti a Roma. Paola Catapano I fisici non riescono a spiegarsi la prevalenza della materia sull'antimateria: «BaBar» forse scioglierà l'enigma A Stanford una équipe italo-americana potrebbe mettere in crisi le teorie del microcosmo Stanford (California). Il gigantesco rivelatore, in parte realizzato con tecnologie e finanziamenti italiani, che dovrebbe spiegare l'asimmetria tra materia e antimateria che osserviamo nell'universo