La scommessa da 15 miliardi di franchi del CERN

Il CERN, Laboratorio europeo di fisica delle particelle, si prepara a scrivere un nuovo capitolo della sua storia con il futuro acceleratore di nuova generazione, il Future Circular Collider (FCC).

Lo strumento gode del sostegno della comunità scientifica e ha superato uno studio di fattibilità condotto da 1’500 esperti e la comunità europea dei fisici lo ha ufficialmente raccomandato come il prossimo grande progetto di punta. Resta però da chiarire la questione del finanziamento.

La prima fase del progetto ha un costo stimato di 15 miliardi di franchi. La metà dovrebbe essere coperta dai contributi degli Stati membri. Mark Thomson, direttore generale del CERN, spera inoltre che l’Unione europea possa impegnarsi a contribuire con 3 miliardi di euro nel 2027. Donatori privati si sono già impegnati a versare 860 milioni di euro lo scorso dicembre, ma restano ancora da coprire circa 4 miliardi di franchi. Una differenza che il CERN punta a colmare con ulteriori donazioni private e contributi di Paesi non membri.

Se i finanziamenti verranno assicurati e il progetto potrà partire, l’FCC porrà le basi per nuove scoperte scientifiche e attirerà a Ginevra una nuova generazione di fisici delle particelle. Tuttavia, il piano di finanziamento che si sta delineando resta ambizioso in un contesto internazionale particolarmente complesso.

La cooperazione scientifica internazionale che ha portato alla costruzione del Large Hadron Collider (LHC) è nata negli anni Novanta, in un contesto geopolitico ben diverso da quello attuale. La Germania, principale contributore annuale del CERN, sostiene in linea di principio il progetto FCC, ma ha espresso riserve sul meccanismo di finanziamento, in particolare sull’utilizzo del bilancio pluriennale dell’Unione europea.

Il Regno Unito, altro storico membro del CERN e Paese d’origine del suo direttore, punta invece a ridurre del 30% i finanziamenti ai programmi di fisica delle particelle. Tagli che mettono a rischio anche collaborazioni già in corso al CERN, tra cui un esperimento previsto sull’LHC aggiornato.

Negli Stati Uniti, l’amministrazione del presidente Donald Trump ha ripetutamente ridotto i fondi destinati ai programmi scientifici, e la fisica delle particelle non sembra avere lo stesso peso strategico di ambiti come l’intelligenza artificiale o le tecnologie quantistiche.

Pur non essendo Stato membro del CERN, gli Stati Uniti hanno costruito nel tempo una collaborazione solida con il laboratorio: i ricercatori statunitensi rappresentano la comunità più numerosa a Ginevra, con circa 2’000 persone. Washington ha inoltre contribuito finanziariamente a diversi progetti, ad esempio con circa 80 milioni di franchi per lo sviluppo dei nuovi magneti dell’LHC aggiornato. “Sono fiducioso che il rapporto tra CERN e Stati Uniti continuerà” afferma Thomson.

La Russia, partner del CERN anche durante la Guerra fredda, è stata esclusa dopo l’invasione dell’Ucraina. Thomson sottolinea che il contributo di Mosca, sul piano scientifico, finanziario e ingegneristico, “è stato significativo”, ma non è in grado di dire se e quando potrà essere reintegrata.

Tra queste difficoltà arriva però una notizia positiva per il laboratorio. La Cina ha infatti accantonato per il momento i piani per un proprio gigantesco acceleratore di particelle, del diametro di 100 chilometri, rinviando la decisione al 2030.

“È un’opportunità per noi” osserva Fabiola Gianotti, che ha guidato il CERN per dieci anni, fino allo scorso gennaio. “Se approvato ora, quel progetto avrebbe potuto partire prima dell’FCC”. Pechino ha nel frattempo manifestato interesse a collaborare con il CERN proprio sul progetto FCC.

Oltre alle capitali europee e a Washington, il CERN deve fare i conti con una diversa sfida, quella dei cittadini che vivrebbero sopra la nuova infrastruttura. Una rete di associazioni svizzere e francesi, guidata dal gruppo Noé21, ha avviato una campagna contro il progetto. Le critiche riguardano in particolare l’elevato consumo di elettricità, gli 8 milioni di metri cubi di materiale di scavo previsti e quella che definiscono un’impronta di carbonio non sufficientemente quantificata.

“Capisco le esigenze del CERN, ma questo non significa che dobbiamo accettare qualcosa che costerà decine di miliardi, nessuno sa esattamente quanto, e che rischia di avvelenare la regione per anni” afferma Jean-Bernard Billeter, membro del comitato direttivo di Noé21.

A febbraio circa cento residenti si sono riuniti a Presinge, comune a est di Ginevra che ospiterebbe uno dei siti di superficie del FCC. L’artista locale Claude Schaeppi Borgeaud non esclude di portare il caso davanti alla Corte europea dei diritti dell’uomo. Christina Meissner, deputata al Gran Consiglio ginevrino, ha dichiarato durante l’incontro: “Ci viene promessa una consultazione, ma finora non ho visto nulla di concreto”.

Sono previsti quattro mesi di dibattiti pubblici e consultazioni tra il CERN e la popolazione. In un comunicato, Noé21 ha però criticato l’impostazione degli incontri: “I primi eventi annunciati sembrano sessioni informative a senso unico più che veri dibattiti”.

Nello studio di fattibilità, il CERN propone di riutilizzare i materiali di scavo in agricoltura e nel settore della costruzione. Prevede inoltre che i progressi tecnologici consentiranno di mantenere il consumo di elettricità in linea con quello attuale dell’LHC. Il laboratorio sostiene inoltre che la costruzione genererebbe circa un terzo delle emissioni di carbonio prodotte dai Giochi olimpici di Parigi 2024. Per Billeter, tuttavia, si tratta ancora di stime. A titolo di monito richiama il precedente del Superconducting Super Collider negli Stati Uniti: un acceleratore da 87 chilometri in Texas, abbandonato a lavori già iniziati.

Thomson è cosciente di queste critiche: “Dobbiamo dimostrare di poter costruire questa macchina in modo responsabile dal punto di vista ambientale, tenendo conto delle preoccupazioni della popolazione”.

Se non sarà possibile raccogliere tutti i 15 miliardi di franchi, il CERN ha già pronta un’alternativa. Una versione ridimensionata del FCC funzionerebbe a energie massime più basse e prevederebbe due rivelatori invece di quattro, con una riduzione dei costi di circa il 15%, oltre 2 miliardi di franchi.

“Non si tratta di riduzioni marginali, ma anche nella versione rivista l’FCC rimane scientificamente superiore alle altre opzioni” afferma Thomson.

Maria Spiropulu, collaboratrice del CERN e ricercatrice al California Institute of Technology, considera l’impostazione del piano B una mossa tattica: “È una strategia molto intelligente: dimostra che si vuole andare avanti. Se si propone un’alternativa solo per risparmiare, si rischia di ridimensionare l’intero settore”.

La procedura di consultazione pubblica ha preso il via, con l’obiettivo di arrivare a una decisione finale entro il 2028. In caso di via libera, gli scavi potrebbero iniziare attorno al 2033, con l’entrata in funzione dell’FCC prevista per il 2046.

La posta in gioco, sottolinea Costas Fountas, presidente del Consiglio del CERN, va oltre il singolo esperimento. Si tratta della “leadership nella fisica delle alte energie e della capacità di attrarre quel 5% dei migliori talenti, pronti a spostarsi ovunque pur di fare la ricerca che desiderano”.

Gli scienziati evidenziano anche i possibili benefici sociali ed economici del FCC, al di là dell’avanzamento delle conoscenze sull’origine dell’universo. Del resto, proprio al CERN è nato il World Wide Web.

“Se il FCC verrà costruito, saremo sulla strada per garantire un futuro a questo laboratorio per i prossimi cento anni” afferma Maurizio Pierini, fisico delle particelle al CERN. La questione ora è se la volontà politica saprà tenere il passo con l’ambizione scientifica.