RHIC: Really Horrible Incoming Catastrophe

Duemila e non più Duemila

I Brookhaven National Laboratories (BNL), situati nell’omonima cittadina al centro di Long Island nello Stato di New York, ospitano RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider), un acceleratore circolare dove vengono fatti collidere fasci di ioni pesanti (nello specifico, ioni d’oro) ad energie relativistiche. Lo scopo degli esperimenti condotti grazie all’acceleratore è ricreare le condizioni presenti nell’universo primordiale e studiare le proprietà del cosiddetto “plasma di quark e gluoni”, uno stato della materia che esiste solamente a temperature e densità estremamente elevate.

RHIC è stato al centro delle polemiche tra il 1999 e il 2000, poco prima dell’accensione, a causa di un’ondata di irrazionali timori millenaristici riguardo alcuni scenari catastrofici che si sarebbero potuti verificare una volta accesa la macchina:

– la produzione di un buco nero che avrebbe inghiottito la materia circostante fino a far scomparire il nostro pianeta;
– la possibilità che le collisioni ad alte energia cambiassero le proprietà dell’attuale stato di vuoto che caratterizza il nostro universo (nello specifico, la possibilità di una transizione verso un nuovo stato stazionario, considerando metastabile lo stato attuale: per ulteriori dettagli si può leggere questa pagina di Wikipedia);
– la produzione di “strangelets”, un ipotetico stato legato composto da un ugual numero di quark up, down e strange che secondo alcune teorie può dar luogo ad una reazione a catena e trasformare la materia ordinaria circostante in materia contenente quarks di tipo strange.

Il clamore mediatico raggiunse un livello tale da indurre la direzione del laboratorio a istituire una commissione di specialisti per analizzare le concrete prospettive di realizzazione di tali scenari da incubo. Le conclusioni della commissione sono riportate in questo documento (RHIC Safety Report) e provano al di là di ogni ragionevole dubbio l’infondatezza dei timori. Uno dei tanti argomenti convincenti forniti dalla commissione (che, rispetto agli altri, ha l’indiscutibile vantaggio di essere facilmente comprensibile anche da chi non è esperto nel settore) è che collisioni analoghe a quelle riprodotte dentro RHIC avvengono normalmente tra i raggi cosmici e, ad esempio, la superficie lunare: il fatto che il nostro satellite sia ancora lì nonostante il bombardamento cosmico duri da miliardi di anni, e non sia stato inghiottito da un buco nero né sia diventato una stella composta di quark strange, fornisce un ampissimo margine di sicurezza per gli esperimenti di fisica delle alte energie.

La stessa ondata millenaristica si scatenò negli anni successivi nei confronti di Tevatron e sopratutto LHC (un resoconto delle vicende che hanno coinvolto LHC si trova in questo articolo), con battaglie legali in tribunali statunitensi ed europei per fermare i pericolosi scienziati. A diversi anni dall’avvio delle collisioni e della presa dati degli esperimenti, dovrebbe oramai essere chiaro a tutti che le ipotesi catastrofiche sono totalmente infondate. Tuttavia pare che non sia così.

Ed è subito 1999

Eric Johnson, professore associato di Legge all’Università del North Dakota e Michael Baram, professore emerito alla Boston University Law School, hanno scritto un lungo editoriale pubblicato dall’International Business Times ( poi ripreso dal Daily Mail e dall’Agenzia Giornalistica Italiana), nel quale esprimono tutte le loro preoccupazioni riguardo il programma di fisica di RHIC nell’immediato futuro. L’acceleratore sta infatti per iniziare il suo quattordicesimo periodo di presa dati, con luminosità leggermente aumentata rispetto a quelle precedenti e con alcune misure effettuate ad energia più bassa di quella nominale.

Prendendo spunto dal fatto che il presidente Obama ha nominato una commissione incaricata di analizzare in dettaglio il bilancio economico dei laboratori nazionali statunitensi, l’articolo inizia con questo ammonimento:

[Oltre ai problemi di bilancio] la commissione dovrebbe mantenere un sobrio interesse nei confronti di un programma sperimentale [quello di RHIC] che implica la bizzarra e poco discussa prospettiva di distruggere l’intero pianeta.

Alla faccia della sobrietà. Ci risiamo dunque con gli scenari apocalittici: i due studiosi di legge rispolverano la questione degli “strangelets” e fanno notare a più riprese come le loro preoccupazioni siano state condivise in passato anche all’interno della comunità scientifica, citando una frase dell’astronomo britannico Martin Rees:

La creazione di “strangelets” trasformerebbe il pianeta in un sfera inerte iperdensa di un centinaio di metri di diametro.

e sostenendo inoltre che lo stesso Rees avrebbe a più riprese affermato che nel RHIC Safety Report gli scienziati sembravano voler rassicurare il pubblico piuttosto che fare analisi obiettive.

In realtà in due articoli successivi, lo stesso Rees afferma

– che il suo libro è stato ripetutamente citato a sproposito;
– che per quanto riguarda la sicurezza degli esperimenti di fisica di alte energie, bisogna fare riferimento agli eccellenti studi delle commissioni istituite presso RHIC e LHC;
– che lui non sta certamente perdendo il sonno a causa degli esperimenti svolti presso gli acceleratori.

 Non potendo evidentemente confutare i risultati a cui la commissione di scienziati era giunta in merito alla sicurezza delle collisioni, Johnson e Baram se la prendono con i componenti stessi della commissione:

Gli scienziati della commissione di Brookhaven partecipavano direttamente agli esperimenti svolti a RHIC, o comunque erano profondamente interessati ai dati provenienti dalla macchina.

I nove membri della nuova commissione assicurano un ampio spettro di competenze in scienza, ingegneria, management e finanza. Questa unione di talenti è un’opportunità unica per essere sicuri che RHIC ottenga l’analisi del rischio indipendente e rigorosa che merita.

 L’equivoco qui è di fondo: RHIC fornisce dati sperimentali a tutti coloro che si occupano di fisica delle alte energie, dunque tutti gli esperti in materia sono necessariamente interessati al suo programma di ricerca. Ipotizzare tuttavia che qualcuno, per puro desiderio di successo o realizzazione personale, sottovaluti il rischio di distruzione del pianeta è davvero fantascienza: con chi si vanterebbero queste persone e quali meriti verrebbero loro riconosciuti in una sfera inerte iperdensa di 100 metri di diametro? Non si capisce poi quale vantaggio potrebbe derivare da una commissione composta da scienziati, economisti, ingegneri, politici: a meno di non voler seguire un corso intensivo di fisica degli strangelets, gli unici a poter esprimere un parere fondato in merito alla sicurezza dell’acceleratore saranno comunque gli scienziati.

Ulteriori motivi di preoccupazione sembrano essere i run a bassa energia:

Le nuove collisioni saranno ad energia più bassa, e i fisici stimano che la probabilità di produrre strangelets sia più elevata con questa modalità operativa.

 Quello che Johnson e Baram dimenticano è che i run a bassa energia (più bassa di quella alla quale i fasci di particelle vengono iniettati nell’acceleratore) sono stati già ripetutamente effettuati a RHIC (servono a verificare la transizione da materia ordinaria a plasma di quark e gluoni) e le prossime misure serviranno solo a coprire una piccola finestra di energie lasciata scoperta in precedenza (si veda questa pagina web).

Verso la fine dell’editoriale, forse intuendo che il loro appello cadrà (fortunatamente) nel vuoto, gli autori se la prendono con la lentezza della burocrazia e con la cocciutaggine del Congresso e degli scienziati:

Probabilmente la commissione lavorerà lentamente. Una volta nominata in primavera, dovrà concludere i suoi lavori entro il Febbraio 2015, ma sarebbe meglio che i rischi di RHIC venissero esaminati molto prima.

Il Congresso o un tribunale potrebbero esaminare il caso immediatamente, ma non lo faranno. Di solito il Congresso aspetta che un disastro si verifichi prima di esaminarne il rischio.

 L’ultima osservazione sembra pungere nel vivo i due professori:

 Gli esperimenti scientifici di grandi dimensioni si sono sempre mostrati refrattari alle osservazioni significative dei tribunali.

Evidentemente quindici anni di analisi dati, di avanzamento delle conoscenze scientifiche e di documenti prodotti da commissioni di specialisti non sono considerate altrettanto “significative”.

Foto di Pietro Battistoni da Pexels