Nel primo decennio del nuovo millennio, il grande collisore di adroni ha portato l’innovazione europea su una nuova dimensione

Nello splendido e innovativo scenario architettonico creato da Michelangelo nel Palazzo dei Conservatori sulla collina del Campidoglio, i rappresentanti di sei paesi europei firmarono il Trattato di Roma il 25 marzo 1957. Il trattato, che comprendeva gli articoli istitutivi della Banca europea per gli investimenti, fu definito da uno storico «una dichiarazione di buone intenzioni future». Nel corso di due settimane, pubblicheremo sei storie per marcare il sessantesimo anniversario del trattato – una storia per ogni decennio della storia della BEI. Queste storie raccontano come la BEI ha contribuito a tradurre le buone intenzioni in realtà.

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Finalmente! In una galleria lunga 27 chilometri, potenti magneti tenevano in orbita un flusso di particelle sulle quali erano puntate lenti ad alta potenza. Preso dall'entusiasmo, il Dr Frédérick Bordry balzò in piedi nella sala di controllo del grande collisore di adroni dell'Organizzazione europea per la ricerca nucleare, il CERN di Ginevra. Un quarto di secolo dopo l'avvio delle operazioni, erano finalmente riusciti a ricreare le condizioni esistenti all'inizio del Big Bang. Bordry e i suoi colleghi scienziati avevano potuto assistere alla collisione tra due fasci di protoni che si scontravano tra loro alla velocità della luce. Il responsabile del dipartimento Tecnologia del centro di ricerca internazionale al confine franco-svizzero celebrò il risultato con una coppa di champagne. «Che esperienza straordinaria,» pensò Bordry, che riveste attualmente l'incarico di direttore per gli acceleratori e la tecnologia. «È stato un formidabile balzo in avanti verso una maggiore comprensione delle condizioni della materia.»

Tutto questo succedeva nel marzo 2010. Ma l'origine dell'universo e le condizioni della materia sono enigmi che non si possono risolvere in un colpo solo. C'erano voluti decenni per arrivare a quel momento. Al pari degli altri scienziati che lavorano al CERN (l'acronimo francese del nome originario dell'organizzazione), Bordry è consapevole del fatto che lui e i suoi colleghi hanno ancora un lungo cammino davanti a sé per realizzare un progetto che dovrebbe concludersi non prima del 2030. «Attualmente siamo in grado di comprendere circa il 4% della massa dell'Universo,» afferma. «Si tratta di una grande conquista, ma è soltanto una minima frazione di tutto ciò che ci rimane ancora da sapere. Ora vogliamo scoprire altre cose, come la materia oscura.» Già adesso, però, i dati e le tecniche sviluppati in modo pionieristico in questo grande centro di ricerca, grazie alla ricerca di base, sono stati messi in pratica in diverse start-up. Inoltre, una parte del materiale di ricerca è a disposizione di società private tramite licenza e il CERN si sta apprestando ad ampliare il programma degli incubatori in collaborazione con altri istituti di ricerca e università.

E questo è proprio ciò che la Banca aveva in mente quando, nel 2002, concesse al CERN un prestito di 300 milioni di euro per finanziare in parte la costruzione del grande collisore di adroni. In quel decennio la Banca cominciò a rivolgere la propria attenzione al tema dell'innovazione, inizialmente per sostenere la decisione del Consiglio europeo del 2000 di creare una grande economia della conoscenza a livello europeo. Il piano del Consiglio fu poi, però, modificato a causa della crisi finanziaria del 2008, ma a quell'epoca la BEI aveva già ampiamente conseguito il proprio obiettivo per gli investimenti in innovazione previsto per l'intero decennio. Il progetto di ricerca che il CERN stava portando avanti era indubbiamente più complesso di qualsiasi altro progetto finanziato dalla BEI in quel decennio, ma non è stato l'unico a beneficiare dell'attenzione riservata dalla Banca al settore dell'innovazione. «È stato veramente un unicum rispetto a tutto ciò che la Banca aveva fatto fino ad allora,» afferma Aristomenis Pofantis, vice-consigliere tecnico alla Divisione Industrie innovative della Direzione dei Progetti. «Era qualcosa di completamente nuovo per la Banca.»

Le ricerche condotte dal CERN in quel decennio caratterizzato da grandi innovazioni erano talmente importanti che la BEI non ha avuto alcuna difficoltà nel concedere un ulteriore prestito di 250 milioni di franchi svizzeri nel 2016. «Il prestito ha lo scopo di finanziare l'aggiornamento del grande collisore di adroni esistente aumentandone la capacità per mezzo di un progetto denominato HL-LHC, ossia "grande collisore di adroni ad alta luminosità",» spiega Juan de Pierpont, il funzionario responsabile dei prestiti che si è occupato del secondo accordo di finanziamento. «Il nostro prestito serve ad accelerare la loro dinamica d’investimento.»

Ecco come funziona: i ventidue paesi membri del CERN gli conferiscono una dotazione annuale di 1,2 miliardi di franchi svizzeri. La dotazione è fissa e pertanto non consente di soddisfare esigenze di bilancio supplementari dovute a una nuova e vasta operazione tecnologica. Per coprire i costi straordinari di questo importante aggiornamento, il CERN attinge allo strumento di credito messo a disposizione dalla BEI e successivamente rimborsa i fondi ottenuti utilizzando il proprio bilancio ordinario. «Senza la BEI ci saremmo dovuti rivolgere alle banche commerciali,» rivela Catherine Spencer, tesoriera del CERN. «Ma le condizioni della BEI ci convengono di più e sono più consone alle nostre esigenze.»

Trasferimento della conoscenza

A un elevato livello teorico, le ricerche del CERN sono salite agli onori delle cronache grazie alla scoperta delle particelle associate a meccanismi che conferiscono la massa alle particelle elementari, note come «bosone di Higgs». Il Gruppo per il trasferimento della conoscenza del CERN si è attivato per suddividere la propria ricerca in sedici nuove imprese, condividendola anche su vasta scala. Ad esempio, il principio di funzionamento dei pannelli sotto vuoto spinto installati sul tetto dell'aeroporto di Ginevra, che producono riscaldamento e aria condizionata, è lo stesso del grande collisore di adroni. In Italia e Austria si sta lavorando alle terapie protoniche antitumorali, mentre in Francia i campi magnetici ad alta frequenza studiati dal CERN sono stati adattati per consentirne l'impiego in ambito neurologico.

Non è la prima volta che una ricerca del CERN trova applicazione nel mondo reale. A pensarci bene, fu proprio uno scienziato britannico che lavorava al CERN a inventare il World Wide Web nel 1989. Come rivela il responsabile delle relazioni industriali Thierry Lagrange, in futuro il CERN intende avviare con altri istituti di ricerca, università e società un'iniziativa denominata ATTRACT, allo scopo di attirare finanziamenti privati a favore di idee nate dal lavoro scientifico.

La BEI potrebbe anche partecipare al finanziamento del programma di ATTRACT, considerato che ha già ampliato l'accordo iniziale (e inizialmente unico nel suo genere) con il CERN per includere altre attività scientifiche estremamente complesse quali, ad esempio:

• nel 2009: potenziamento del Sincrotrone di Trieste. Un prestito di 20 milioni di euro per ampliare le capacità di ricerca del laser a elettroni liberi del grande sincrotrone ad accelerazione di elettroni di Trieste. Il raggio laser genera impulsi ultra brevi di radiazione ultravioletta e raggi X con potenze di picco nell'ordine di gigawatt, che a loro volta producono sorgenti di radiazioni ad altissima luminosità. Ciò consente la caratterizzazione stroboscopica dei fenomeni dinamici in materiali a livello molecolare. Nel 2004 la Banca aveva già finanziato l'aggiornamento del sincrotrone esistente con un prestito di 60 milioni di euro.
• Nel 2015: laboratorio europeo delle radiazioni al sincrotrone (ESRF). Un prestito di 65 milioni di euro per aggiornare l'impianto di Grenoble (Francia), allo scopo di ottimizzare e aumentare la coerenza e la brillantezza dei fasci di raggi X prodotti per poterli utilizzare nella scienza fotonica in un vasto spettro di tecniche microanalitiche.
• Nel 2016: sorgente europea di spallazione (ESS). Un prestito di 100 milioni di euro a favore dell'infrastruttura internazionale per la ricerca scientifica da costruire a Lund (Svezia) e a Copenaghen. Con fasci di neutroni cento volte più luminosi di quelli generati attualmente, questo progetto applica tecniche di diffusione dei neutroni che permettono di monitorare le strutture e il movimento dei materiali a livello molecolare. Il progetto apre nuove opportunità per i ricercatori in una pluralità di ambiti, come le bioscienze, l'ambiente, l'energia, i trasporti e l'ingegneria, ma anche in discipline quali la fisica, la chimica e persino l'archeologia.