Revision 51337974 of "Sicurezza delle collisioni di particelle negli esperimenti al LHC" on itwiki

[[File:CMS Higgs-event.jpg|thumb|300px|Simulazione della rilevazione del bosone di Higgs]]

Secondo alcuni il [[Large Hadron Collider]] potrebbe causare la distruzione della [[Terra]]<ref>[http://www.misunderstooduniverse.com/France_Builds_Doomsday_Machine.htm France builds doomsday machine]</ref><ref>[http://www.risk-evaluation-forum.org/ Risk evaluation forum.org]</ref><ref>[http://www.lhcdefense.org/ lhcdefense.org]</ref>. Secondo questi il CERN potrebbe:
*Creare un [[buco nero]] stabile<ref>[http://prola.aps.org/abstract/PRL/v87/i16/e161602 Dimopoulos, S. and Landsberg, G. ''Black Holes at the Large Hadron Collider.'' Phys. Rev. Lett. 87 (2001).]</ref>
*{{citazione necessaria|Creare [[strangelet]], composti fatti da [[quark strange]], che convertono la materia ordinaria in [[materia strana]]}}
*{{citazione necessaria|Creare [[monopolo magnetico|monopoli magnetici]] che potrebbero catalizzare il [[decadimento dei protoni]]}}
*Creare [[materia oscura]]<ref name="LHC e Materia Oscura">[http://www.videoscienza.it/Objects/Pagina.asp?ID=586 LHC e Materia Oscura]</ref>
*Creare [[energia oscura]]<ref name="LHC e Energia e Materia Oscura">[http://www.lagazzettadelmezzogiorno.it/GdM_esteri_NOTIZIA_01.asp?IDNotizia=210558&IDCategoria=1 LHC e Energia e Materia Oscura]</ref>, che potrebbe coincidere con la [[Quintessenza (fisica)|Quintessenza]]

Il [[CERN]], dopo accurati studi teorici<ref>Vedi l'[http://lsag.web.cern.ch/lsag/CERN-PH-TH_2008-025.pdf articolo] di Steven Giddings e Michelangelo Mangano.</ref> ha ribadito<ref name=lsag>Vedi il [http://lsag.web.cern.ch/lsag/LSAG-Report.pdf report] del [[CERN]] e la [http://lhc2008.web.cern.ch/LHC2008/documents/LSAG.pdf presentazione] di Michelangelo Mangano.</ref> le conclusioni di una valutazione già fatta nel [[2003]] secondo la quale non sussiste alcun pericolo. 

==Valutazione dei rischi del 2003 e critiche==
{{C|non si capisce a che titolo vengano dato risalto alle teorie di chimici e avvocati che si dilettano di fisica|fisica|dicembre 2010}}

Nel [[2003]] il [[CERN]] aveva sostenuto che è noto da tempo che la Terra viene costantemente colpita da [[raggi cosmici]] di energia anche enormemente superiore a quella dei fasci del LHC, senza che ciò causi alcun danno. Inoltre, se pure venissero prodotti mini buchi neri, essi svanirebbero immediatamente per via della [[radiazione di Hawking]] e quindi sarebbero innocui.

Tuttavia l'esistenza della radiazione di Hawking non è stata ancora verificata (come del resto non è ancora stata determinata con certezza l'esistenza dei buchi neri) e, quindi, potrebbe anche non esistere<ref>Adam D. Helfer, "Do black holes radiate?" Reports on Progress in Physics. Vol. 66 No. 6 (2003) pp. 943-1008.</ref>. Se non esistesse, i mini buchi neri creati sarebbero stabili e potrebbero distruggere la Terra. Tuttavia, afferma il fisico Landsberg, anche se Hawking sbagliasse, il mini buco nero divorerebbe la materia così lentamente che per divorare un milligrammo ci vorrebbe più dell'età dell'universo<ref>[http://www.msnbc.msn.com/id/14923900/ Good news! Black hole won't destroy Earth]</ref>. Tuttavia, anche se la maggior parte degli scienziati ritiene che non ci sia nessun pericolo, non tutti sono d'accordo con questa affermazione. Secondo il chimico tedesco [[Otto Rössler]] i mini buchi neri dovrebbero rapidamente diventare di dimensione infinita e potrebbero, nella peggiore delle ipotesi, inghiottire la Terra in 50 mesi<ref>{{cita web|url=http://www.golem.de/0802/57477-4.html|titolo=Interview: Chaos, Verschwörung, schwarze Löcher|data=8-2-2008|accesso=30-3-2008|editore=golem.de}}</ref>. 

Anche l'argomento dei raggi cosmici venne messo in dubbio. Secondo l'avvocato sedicente fisico nucleare Wagner, un mini buco nero creato in laboratorio è considerevolmente differente da uno creato dai [[raggi cosmici]] ad alta energia che colpiscono la [[Terra]]. {{citazione necessaria|Se i raggi cosmici producono veramente mini buchi neri, come sostengono alcune teorie}}, questi viaggerebbero a una [[velocità]] relativa alla Terra molto alta (0,9999 [[velocità della luce|c]]) e, come un [[neutrino]], attraverserebbero la Terra in circa 0,25 secondi senza interagire con la [[materia (fisica)|materia]]; o al massimo se interagissero comunque inghiottirebbero al massimo qualche [[Quark (particella)|quark]] a un ritmo molto lento.
Al contrario un mini buco nero creato nell'LHC sarebbe relativamente a riposo, e ci sarebbe una probabilità su 10<sup>5</sup> che non raggiunga la velocità di fuga terrestre<ref name=LHCeng>{{Cita web|lingua=en|url=http://www.risk-evaluation-forum.org/LHCeng.pdf|titolo=Black holes produced on Earth could destroy planet|data=dicembre 2007|accesso=30-3-2008}}</ref>; nel caso la velocità del mini buco nero fosse minore della velocità di fuga della Terra verrebbe catturato dal [[campo gravitazionale]] terrestre e dopo un po' di tempo interagirebbe lentamente con la materia e acquisterebbe sempre più massa fino a inghiottire la Terra. Questo a patto che la radiazione di Hawking non esista perché se esistesse allora il mini buco nero evaporerebbe e non ci sarebbe pericolo. Walter Wagner e Luis Sancho hanno citato in giudizio presso una corte delle Hawaii il CERN, il [[Fermilab]] di Chicago e il [[Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti]] che hanno partecipato alla costruzione dell'acceleratore<ref>{{Cita news
|lingua = 
|autore = 
|url = http://www.ilmessaggero.it/articolo.php?id=21466&sez=HOME_SCIENZA
|titolo = Denunciato l'Lhc di Ginevra: «rischio Apocalisse» Il Cern: «L'allarme non sostenuto dai dati» |pubblicazione = [[Il Messaggero]]
|giorno = 29
|mese = marzo
|anno = 2008
|pagina = 
|accesso = 30-03-2008
}}</ref>.

Nella valutazione dei rischi del 2008 il CERN ha riconosciuto in parte la validità dell'argomento di Wagner:[http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:K6lcmqQXCoYJ:environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-it.pdf+sicurezza+LHC&hl=it&gl=it&sig=AHIEtbT3t4gRL27MfyvUky697oJn67O_wQ]
{{Quote|Quelli [i mini buchi neri] prodotti dai raggi cosmici attraverserebbero la Terra, incapaci di nuocere, per perdersi nello spazio, mentre quelli prodotti dal LHC potrebbero rimanere dentro la Terra.}} 

Tuttavia ribadisce che non c'è pericolo: infatti le stelle di neutroni, a differenza della Terra, hanno una velocità di fuga talmente elevata da intrappolare i mini buchi neri prodotti dai raggi cosmici al loro interno; di conseguenza entro 100 milioni di anni le stelle di neutroni verrebbero inghiottite dal buco nero. Sono state osservate invece stelle di neutroni con più di un miliardo di anni di età e ciò smentirebbe la pericolosità dei mini buchi neri prodotti dal CERN.

== Valutazione rischi del 2008 ==
Il 20 giugno 2008, l'''LHC Safety Assessment Group'' (LSAG), il team che si occupa della valutazione di rischio per l'LHC, ha rilasciato un nuovo rapporto sulla sicurezza che va ad aggiornare quello del 2003<ref name="lsag" />, nel quale riafferma ed estende le precedenti conclusioni riguardo al fatto che  ''"le collisioni provocate dal LHC non presentano alcun pericolo e non vi è motivo di preoccupazione"''<ref name=SummarySafety>{{en}}"[http://public.web.cern.ch/public/en/LHC/Safety-en.html The safety of the LHC]". CERN 2008 (CERN website).</ref><ref name="LSAGreport-arXiv">{{en}}Ellis J, Giudice G, Mangano ML, Tkachev I, Wiedemann U (LHC Safety Assessment Group) (20 June 2008). ''[http://lsag.web.cern.ch/lsag/LSAG-Report.pdf Review of the Safety of LHC Collisions]''. [http://cdsweb.cern.ch/record/1111112?ln=fr CERN record]. [[arXiv:0806.3414]].</ref><ref name="LSAGreportStrangelets-arXiv">{{en}}Ellis J, Giudice G, Mangano ML, Tkachev I, Wiedemann U (LHC Safety Assessment Group) (20 June 2008). ''[http://cern.ch/lsag/LSAG-Report_add.pdf Review of the Safety of LHC Collisions: Addendum on Strangelets]''.</ref> il rapporto del LSAG report è stato quindi revisionato e vagliato dal ''CERN's Scientific Policy Committee''<ref name="SPCreport2008">{{en}}CERN Scientific Policy Committee (2008). ''[http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=20&resId=0&materialId=0&confId=35065 SPC Report on LSAG Documents]''. [http://cdsweb.cern.ch/record/1113558?ln=fr CERN record].</ref>, un gruppo di scienziati esterni che offrono consulenza al CERN<ref name=SummarySafety/><ref name=NYT_080621>{{en}}Overbye, Dennis. (21 June 2008). "[http://www.nytimes.com/2008/06/21/science/21cernw.html Earth Will Survive After All, Physicists Say]". ''The New York Times''.</ref><ref>{{en}}"[http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2008/PR05.08E.html CERN Council looks forward to LHC start-up]". PR05.08 (20 June 2008). CERN 2008.</ref>. Il 5 settembre 2008, il documento del LSAG, ''"Review of the safety of LHC collisions"'' è stato pubblicato sul ''Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics''<ref name="LSAGreport">{{en}} Ellis J, Giudice G, Mangano ML, Tkachev I, Wiedemann U (LHC Safety Assessment Group) (5 September 2008). "[http://www.iop.org/EJ/article/0954-3899/35/11/115004/g8_11_115004.pdf?request-id=1973667e-34da-47a4-b75a-08624558a81b Review of the safety of LHC collisions ]". ''''[[Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics]]''. 35, 115004 (18pp). [[doi:10.1088/0954-3899/35/11/115004]]. [http://cdsweb.cern.ch/record/1111112?ln=fr CERN record]. [[arXiv:0806.3414]].</ref>.

=== Pericolo buchi neri ===
Per quanto riguarda i [[buco nero|buchi neri]], essi non sarebbero una minaccia perché:
*svanirebbero in 10<sup>−27</sup> secondi a causa della [[radiazione di Hawking]],
*{{citazione necessaria|se non svanissero, questo vorrebbe dire che la [[meccanica quantistica]] è errata e ciò è estremamente improbabile}};
*{{citazione necessaria|pur ammettendo che alcuni mini buchi neri potessero non riuscire a raggiungere la velocità di fuga terrestre, si sostiene che, anche se non svanissero, i mini buchi neri ci metterebbero tempi enormi (dell'ordine di 10<sup>11</sup> anni) per inghiottire la Terra}};
*{{citazione necessaria|inoltre se i buchi neri prodotti dal LHC fossero una minaccia, allora le stelle di neutroni vivrebbero al massimo 100 milioni di anni.}} Infatti le stelle di neutroni, a differenza della Terra, hanno una velocità di fuga talmente elevata da intrappolare i mini buchi neri prodotti dai raggi cosmici al loro interno; di conseguenza entro 100 milioni di anni le stelle di neutroni verrebbero inghiottite dal buco nero. Sono state osservate invece stelle di neutroni con più di un miliardo di anni di età e ciò smentirebbe la pericolosità dei mini buchi neri prodotti dal CERN. {{citazione necessaria|La probabilità che venga distrutta la Terra è molto bassa, all'incirca 1 su 10<sup>22</sup>}}.
*{{citazione necessaria|la legge di simmetria nota come invarianza CPT impedirebbe ai mini buchi neri creati di essere una minaccia}}. La probabilità che la CPT non funzioni è all'incirca 1 su 10<sup>19</sup>.Quindi, anche se le precedenti teorie si dovessero rivelare tutte false, la probabilità che un buco nero sia pericoloso è di 1 su 10<sup>19</sup>.

=== Pericolo strangelet ===
Per quanto riguarda gli strangelet non sarebbero una minaccia perché:
*{{citazione necessaria|è improbabile che gli strangelet creatisi siano carichi negativamente}} (poiché il numero di [[quark strange]] è minore del numero di [[quark down]] e di [[quark up]]);
*pur ammettendo che si potessero creare all'LHC alcuni strangelet abbastanza lenti da non rompersi e che siano quindi liberi di crescere, non sarebbero una minaccia perché:
**{{citazione necessaria|se i raggi cosmici generassero strangelet lenti e intrappolati nel campo magnetico galattico, finirebbero in nuvole di gas e dentro le stelle}}. Le frequenze di esplosioni simili a quelle delle [[stella di neutroni|stelle di neutroni]] lo smentiscono;
**man mano che cresce la [[densità]] di [[energia]], diminuisce la probabilità che si generino strangelet, dunque non si potrebbero generare all'LHC.

=== Pericolo [[materia oscura]] ed [[energia oscura]] ===
[[File:DarkMatterPie.jpg|thumb|300px| Percentuale di energia e materia oscura rispetto a energia e materia convenzionale nell'universo, secondo recenti indicazioni sperimentali indirette.]]
Secondo quanto dichiarato<ref>[http://portale.aagg.it/index.php?option=com_content&task=view&id=167&Itemid=9 Dichiarazioni di Carlo Rubbia sulla possibilità che all'LHC si possa creare Materia ed Energia Oscura]</ref><ref>[http://www.corriere.it/scienze_e_tecnologie/08_gennaio_05/fisica_ora_della_rivoluzione_befc63dc-bb65-11dc-b478-0003ba99c667.shtml Carlo Rubbia, LHC e Materia Oscura dell'Universo]</ref> dal premio Nobel [[Carlo Rubbia]], fra i principali obbiettivi dell'LHC ci sarà, oltre quello di scoprire il bosone di Higgs, anche quello di scoprire [[materia oscura]]<ref name="LHC e Materia Oscura"/> ed anche [[energia oscura]]<ref name="LHC e Energia e Materia Oscura"/>. Quest'ultima potrebbe anche coincidere con la [[Quintessenza (fisica)|Quintessenza]]. 

Secondo alcune evidenze sperimentali indirette basate su osservazioni cosmologiche<ref>In particolare, osservazioni basate su [[supernovae di tipo Ia]] usate come [[candele standard]].</ref> infatti, la materia oscura e l'energia oscura costituirebbero rispettivamente ben il 22% ed il 74% del contenuto totale dell'universo. Tuttavia nessuno è mai riuscito a rivelare scientificamente ed in modo diretto queste forme oscure di energia e materia, per quanto già da molto tempo alcuni le abbiano ipotizzate. Ammassi di materia oscura potrebbero trovarsi in remoti spazi intergalattici, ben lungi dall'entrare in contatto col nostro mondo, e rivelabili solo grazie a evidenze indirette quali il fenomeno della [[lente gravitazionale]]. Sull'esatta natura di energia e materia oscura sono state solo avanzate ipotesi. Sull'energia oscura si è ipotizzato ad esempio che possa coincidere con la [[Quintessenza (fisica)|Quintessenza]] ed essere responsabile dell'[[inflazione cosmica]]. 

Non essendoci certezza alcuna sulla natura di energia e materia oscura, nessuno può escludere con certezza gravi rischi che la generazione,  seppur controllata entro LHC, di queste forme oscure di materia e energia possa implicare per l'umanità<ref>[http://www.mistic.it/realtavirtuale/immortali.htm Materia ed Energia oscura suoi effetti sull'umanità]</ref><ref>[http://mysterium.blogosfere.it/2006/02/ Vedi nella sezione "Dio e la Fisica" le dichiarazioni di C. Rubia, S. Hawking e altri premi Nobel]</ref><ref>[http://materioscura.splinder.com/ La Materia Oscura e il Male]</ref><ref>[http://www.ascensione93.org/images/Fisica_esoterica_e_fisica_moderna.pdf Materia oscura ed esoterismo]</ref><ref>[http://mysterium.blogosfere.it/2008/02/una-nuova-sorprendente-teoria-energia-oscura-e-materia-oscura-sono-la-stessa-cosa.html  Voci scettiche sul fatto che LHC possa generare energie o meterie oscure]</ref>.

=== Altri pericoli ===
Per quanto riguarda i monopoli magnetici non sarebbero una minaccia perché:
*la Terra viene costantemente colpita da [[raggi cosmici]] di energia anche enormemente superiore a quella dei fasci di LHC, senza che ciò causi alcun danno.
*{{citazione necessaria|Idem per il decadimento del falso vuoto}}.

Il 10 agosto 2008, Rainer Plaga, un astrofisico tedesco ha pubblicato sull'archivio [[arXiv]] (e quindi mai sottoposto ad un processo di [[revisione paritaria]]) una pubblicazione in cui concludeva che la valutazione dei rischi attuali non aveva dimostrato che i raggi cosmici che colpiscono le [[nana bianca|nane bianche]] producono micro buchi neri.<ref name="2008_Plaga">Plaga, Rainer (10 August 2008). ''[http://arxiv.org/pdf/0808.1415v1.pdf On the potential catastrophic risk from metastable quantum-black holes produced at particle colliders]''. (PDF) [[arXiv:0808.1415v1]].</ref> Secondo Plaga, i buchi neri prodotti dal CERN potrebbero essere pericolosi poiché, se un micro buco nero venisse creato al LHC, la [[radiazione di Hawking]] emessa dal buco nero potrebbe distruggere il CERN e i suoi dintorni o addirittura la Terra. Sostiene che gli effetti di buchi neri prodotti da raggi cosmici che irradiano al [[limite di Eddington]] potrebbero non essere rilevati in pesanti corpi astronomici, come le nane bianche ma potrebbero ancora causare un danno significativo a corpi piccoli come la Terra. Plaga afferma che un micro buco nero prodotto al LHC potrebbe dare il via a una reazione a catena "paragonabile a una grande esplosione nucleare nelle immediate vicinanze del collisore."<ref name="2008_Plaga"/> Anche in questo caso però il fatto che i raggi cosmici che colpiscono la terra non abbiano mai dato luogo a nulla del genere smentisce la pericolosità della radiazione di Hawking.

Il 29 agosto 2008, Steven B. Giddings e Michelangelo L. Mangano, gli autori della valutazione dei rischi del 2008, replicano a Rainer Plaga<ref name="arXiv:0808.4087">Giddings, Steven B.; & Mangano, Michelangelo L. (29 August 2008). ''[http://arxiv.org/pdf/0808.4087v1 Comments on claimed risk from metastable black holes]''. CERN-PH-TH/2008-184. [[arXiv:0808.4087]].</ref> sostenendo che lo scenario di Plaga è inconsistente e che le loro conclusioni sulla sicurezza del collisore<ref name="LSAGreport"/> rimangono robuste. 

Alcuni scienziati si sono rivolti alla Corte Europea dei diritti dell'uomo per fermare l'esperimento in quanto potrebbe (secondo loro) produrre un pericoloso buco nero ma la Corte Europea ha respinto la richiesta<ref>[http://www.repubblica.it/2008/09/sezioni/scienza_e_tecnologia/big-bang-test/corte-bigbang/corte-bigbang.html Repubblica.it]</ref>.

È pure da ricordare che nell'Universo accadono costantemente fenomeni di accelerazione di particelle ad alte energie. Ad esempio nell'articolo '' The unequivocal evidence of hadron acceleration in Tycho's Supernova Remnant''<ref name="arxiv:1105.6342">G. Morlino, D. Caprioli ''[http://arxiv.org/abs/1105.6342 The unequivocal evidence of hadron acceleration in Tycho's Supernova Remnant]''</ref> del [[2011]] sottomesso al ''Monthly Notice of Royal Astronomical Society'' si parla di protoni accelerati dalla [[supernova]] osservata da [[Tycho Brahe]] ad una energia di circa 500 TeV, energia 35 volte maggiore di quella raggiungibile dall'LHC. Le stime attuali della frequenza di supernovae nella nostra galassia sono di 70-100 per anno.

==Nella cultura popolare==
[[File:Control room at CERN img 0990.jpg|thumb|300px|La sala controllo del CERN]]

{{citazione necessaria|Alcuni catastrofisti hanno interpretato una quartina di [[Nostradamus]] come un riferimento al LHC e alla fine del mondo}}:
{{Quote
|Fuggite, fuggite da Ginevra tutti,<br />
Saturno si cambierà d'oro in ferro,<br />
Il contrario RAYPOZ sterminerà tutti,<br />
Prima dell'accaduto il cielo farà segni.|
Centuria IX (9) Quartina 44}}
Secondo i catastrofisti RAYPOZ significherebbe raggio positivo, ossia raggio di protoni, riferendosi quindi ai fasci di protoni del LHC, che sta appunto a Ginevra.

== Note ==
{{references|2}}

{{Portale|fisica}}

[[Categoria:Acceleratori di particelle]]

{{Link VdQ|en}}
[[en:Safety of particle collisions at the Large Hadron Collider]]
[[fr:Sécurité des collisions de particules au Large Hadron Collider]]
[[pt:Segurança do Grande Colisor de Hádrons]]
[[ru:Вопросы безопасности Большого адронного коллайдера]]