La Nuova Ferrara

Per spiegare l’origine e la natura dell’universo bisogna scendere nell’infinitamente piccolo. Dal bosone di Higgs alle misurazioni che hanno consentito di dare la prima verifica sperimentale dell’esistenza delle onde gravitazionali teorizzate da Einstein - solo per citare le ultime due più sensazionali scoperte - le investigazioni degli scienziati sono rivolte alle più piccole particelle di materia e debbono avvalersi di strumenti di misurazione di un’accuratezza pressoché assoluta.

Una riprova viene dall’Università di Ferrara, dove è stato messo a punto un progetto innovativoper capire cosa è capitato 13,7 miliardi di anni fa: misurare “il momento del dipolo elettrico del protone”. Si tratta di rilevare uno scostamento che definire infinitesimo è decisamente grossolano. Paolo Lenisa, il professore che coordina il gruppo di ricerca del Dipartimento di Fisica e Scienza della Terra, fornisce questa rappresentazione: «Sono misure assai delicate, che richiedono una precisione che va ben oltre la nostra capacità sensoriale. Per farsene un'idea, si pensi di prendere un protone ed estenderlo fino a farlo diventare delle dimensioni della Terra: in questa situazione, un momento di dipolo elettrico come quello che si intende misurare corrisponderebbe ad una separazione di carica inferiore al diametro di un capello». Nella speranza che poi non sia anche necessario spaccarlo in quattro, il giorno in cui si individuasse “il momento del dipolo elettrico” si sarebbe più vicini a risolvere uno dei problemi che tormentano la fisica contemporanea: la prevalenza della materia sull’antimateria nell’universo.

L’idea del gruppo ferrarese che fa capo all’ingegnere nucleare Lenisa sta prendendo corpo. Il progetto - svolto in collaborazione con l’Università di Acquisgrana e il Centro di ricerca di Jülich (Germania) - si è appena aggiudicato un finanziamento di 2,5 milioni di euro, un Erc-Advanced Grant che la Commissione Europea riserva alle proposte scientifiche di eccellenza.

I ricercatori del Dipartimento di Fisica di Unife si sono inserite in un settore dove operano degli autentici colossi della cosmogonia come Iss (la Stazione spaziale internazionale) e l’Lhc del Cern, meglio noto col nome di acceleratore di particelle di Ginevra.

Nello spazio e in Svizzera cercano notizie a conferma della Teoria del Big Bang, secondo la quale all’origine dell’Universo materia e antimateria erano presenti in uguale misura e solo successivamente si è passati allo stato attuale caratterizzato dal netto predominio della materia. Come sia accaduto è il mistero da svelare. La stazione spaziale Iss dà la caccia a nuclei di antimateria provenienti da regioni lontane dell’universo (più il messaggio arriva da lontano più si è vicini al Big Bang), mentre al Cern di Ginevra si accelerano particelle ad altissima energia per produrre antimateria e studiare minuscole asimmetrie di comportamento tra materia e antimateria.

Lenisa descrive la terza via ferrarese: «La nostra via di investigazione che richiede investimenti e personale decisamente inferiori ai metodi tradizionali, presenta un potenziale di scoperta egualmente straordinario. È la via delle misure di precisione di grandezze fisiche particolari, come il momento di dipolo elettrico del protone, che rappresenta una separazione tra centri di carica positiva e negativa nel volume della particella. La presenza di un momento di dipolo elettrico, anche minimo, in un protone indicherebbe una violazione di una delle simmetrie fondamentali della natura e potrebbe contribuire a spiegare l'asimmetria tra materia ed antimateria».

Commenta anche i 2,5 milioni per finanziare il progetto: «Un importante riconoscimento. Testimonia come sia possibile fare ricerca di eccellenza anche in atenei di non grandi dimensioni. È un tipo di attività che si sviluppa solo in ambienti con ampia libertà intellettuale e mi fa piacere ricordare che sia già il secondo Erc-Advanced Grant ottenuto dalla nostra linea di ricerca. Un risultato forse unico a livello nazionale, che premia la qualità e le competenze dei ricercatori ferraresi anche in ambito internazionale».