Nell’ultimo secolo, la scienza e la tecnologia hanno permesso all'umanità di superare i limiti dell'ignoto, allargando ancora di più l’orizzonte del sapere. La fisica è una delle discipline che si confronta costantemente con il limite, esplorando territori ancora inesplorati dell’infinitamente piccolo e delle invisibili vibrazioni dell’universo.
Roberto Iuppa e il progetto Atlas al CERN
Il professor Roberto Iuppa, professore associato presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Trento, si occupa di fisica delle particelle e partecipa a molti esperimenti di fisica fondamentale condotti in tutto il mondo e nello spazio.
Uno dei progetti ai quali sta lavorando è Atlas, uno dei quattro principali esperimenti al Large Hadron Collider (LHC) del Cern di Ginevra, il più grande e potente acceleratore di particelle al mondo. L'obiettivo di Atlas è quello di esplorare l’energia, la materia, lo spazio e il tempo oltre i confini finora conosciuti.
Matteo Leonardi e la ricerca sulle onde gravitazionali
Matteo Leonardi, ricercatore del Dipartimento di Fisica dell’Università di Trento, ha fatto parte del gruppo di ricerca Virgo di Padova-Trento che ha contribuito alla prima rivelazione delle onde gravitazionali, quelle piccole increspature dello spaziotempo previste da Einstein. Nel 2016, durante il suo dottorato, ha partecipato alla scoperta.
Il progetto Limadou e la meteorologia dello spazio
Iuppa è anche coinvolto nel progetto Limadou, una missione scientifica della collaborazione tra l’Agenzia spaziale cinese e l’Agenzia spaziale italiana. Il progetto prevede il lancio di più satelliti per lo studio e il monitoraggio della ionosfera, quella regione dell’alta atmosfera che si estende da 60 a 1000 km circa sopra la superficie terrestre.
Lo studio della ionosfera è importante perché può essere perturbato da fenomeni sismici di grande magnitudo e dall'attività del sole, causando blackout elettrici e compromettendo le comunicazioni satellitari.
La fisica solare e spaziale si è evoluta in una disciplina nota come meteorologia dello spazio o space weather, che si occupa dello studio dei processi fisici che coinvolgono le condizioni dello spazio in cui si trovano la Terra e i pianeti del Sistema solare. La previsione del tempo nello spazio sarà imprescindibile nella scelta delle finestre di lancio delle missioni spaziali, sempre più numerose.
La trasversalità della ricerca di Leonardi: il rivelatore di onde gravitazionali Kagra
Quella della trasversalità è una delle caratteristiche della ricerca di Leonardi, che a Trento ha portato la fondamentale esperienza maturata al National Astronomical Observatory of Japan, dove ha trascorso cinque anni dedicandosi allo sviluppo di tecnologie e materiali in grado di migliorare la sensibilità del rivelatore di onde gravitazionali Kagra (Kamioka Gravitational Wave Detector).
«Kagra è un interferometro laser dalle caratteristiche uniche ed è stato costruito in un sito sotterraneo stabile per minimizzare l’effetto delle vibrazioni e di altri fattori che potrebbero disturbare il segnale.
Gli specchi sono stati realizzati in zaffiro, un materiale che presenta eccellenti proprietà a basse temperature: vengono infatti raffreddati a -250° C, in questo modo è possibile effettuare misure più precise».
La lotta contro i "rumori di fondo" nelle misurazioni
Tutte queste precauzioni hanno un senso: per rilevare le debolissime increspature dello spazio tempo è necessario sopprimere diversi tipi di "rumori di fondo". E Matteo Leonardi, con il suo lavoro di ricerca nell’ambito dell’ottica quantistica, contribuisce a sviluppare tecnologie e materiali capaci di ridurre i disturbi che limitano la sensibilità dell'esperimento.
«Il campo di applicazione delle ricerche che sto conducendo non si limita solo alla ricerca delle onde gravitazionali. Può avere, ad esempio, applicazioni all’ambito della crittografia quantistica e del quantum computing».
L'impatto delle scoperte sulla vita quotidiana e il futuro delle applicazioni tecnologiche
Chi non è del mestiere fatica a immaginare gli impatti di queste scoperte sulla vita di tutti i giorni. Ma la ricerca di oggi è la base per le applicazioni tecnologiche dei decenni a venire. E i fisici, che sanno vedere l’invisibile e trovare le relazioni profonde tra le cose, sono sempre alla ricerca di nuovi territori da esplorare.
