Verso un futuro circolare: il CERN esplora i prossimi mega‑acceleratori

Il CERN sta incominciando a valutare alcune scelte future pubblicando un rapporto di fattibilità e di sostenibilità.

Non è un annuncio qualunque: il CERN ha appena pubblicato un rapporto che potrebbe cambiare il volto della fisica per i prossimi decenni. Dopo anni di lavoro, un team internazionale composto da oltre mille esperti tra fisici, ingegneri e tecnici, ha completato lo studio di fattibilità del Future Circular Collider (FCC), un progetto ambizioso che mira a costruire un nuovo super-acceleratore di particelle da circa 91 km di circonferenza. Per intenderci, sarebbe più di tre volte più lungo dell’attuale LHC.

L’obiettivo? Non solo proseguire la ricerca là dove il Large Hadron Collider si è fermato, ma anche esplorare territori ancora inesplorati dell’universo subatomico. L’idea nasce proprio dalla scoperta del bosone di Higgs nel 2012: un risultato storico, sì, ma che ha aperto più domande di quante ne abbia chiuse. 

Il rapporto appena pubblicato si articola in tre volumi e affronta ogni aspetto immaginabile del progetto: dagli obiettivi scientifici alla sostenibilità ambientale, passando per i dettagli dell’infrastruttura tecnica, i costi, l’impatto territoriale e le possibili ricadute sociali. Il piano prevede due fasi: prima un acceleratore elettroni-positroni, una sorta di “fabbrica” per lo studio del bosone di Higgs e del quark top, e successivamente un collider protoni-protoni da 100 TeV, un’energia mai raggiunta prima.

L’investimento stimato per la prima fase (tunnel, infrastrutture, acceleratori e rilevatori) è attorno ai 15 miliardi di franchi svizzeri, spalmati su una dozzina d’anni a partire dai primi anni 2030. La maggior parte del budget arriverebbe dal finanziamento ordinario del CERN. Ma attenzione: questo non è un via libera alla costruzione. Il documento, infatti, è solo un punto di partenza. La decisione vera e propria arriverà, forse, non prima del 2028.

Il cuore scientifico del progetto

Il FCC rappresenta una sfida scientifica di prima grandezza. L’idea di un anello sotterraneo lungo quasi 91 km nasce per dare una risposta a domande ancora aperte sulla natura della materia, dell’energia e dell’universo stesso. Nella sua prima incarnazione, l’acceleratore elettroni-positroni permetterà di studiare il bosone di Higgs con un dettaglio senza precedenti, ma anche di analizzare in profondità i fenomeni legati all’interazione elettrodebole e al quark top, uno dei mattoni più pesanti e misteriosi dell’universo.

Poi, in un secondo momento, entrerebbe in scena la versione protoni-protoni, con collisioni a 100 TeV. È un’energia pazzesca, che permetterebbe di esplorare nuove particelle ipotetiche, verificare teorie oltre il Modello Standard e, forse, trovare risposte a quei grandi misteri ancora irrisolti: materia oscura, simmetrie nascoste, stabilità del vuoto. Un passo oltre l’LHC, che si ferma a “soli” 13 TeV.

Costi, impatto e sostenibilità

La realizzazione di un’opera simile non è solo una questione tecnica. Si parla anche di territorio, ambiente e società. Il layout definitivo prevede una struttura sotterranea a circa 200 metri di profondità, con otto siti in superficie e quattro esperimenti principali distribuiti lungo l’anello. Sono state esaminate oltre 100 alternative prima di scegliere quella più bilanciata in termini di efficacia scientifica, compatibilità ambientale e costi.

Grande attenzione è stata dedicata alla sostenibilità. Il CERN ha dichiarato che ogni nuovo progetto sarà un esempio di infrastruttura sostenibile: ecodesign in tutte le fasi, recupero energetico, tecnologie a basso impatto e sinergie territoriali. L’idea è che il Future Circular Collider non sia solo un acceleratore di particelle, ma anche un volano per l’innovazione tecnologica, dai materiali superconduttori alla trasmissione elettrica, fino alle applicazioni in campo medico. Ora la palla passa al Consiglio del CERN, che valuterà il rapporto entro novembre 2025.