134a Seduta

Presidenza del Presidente
MIGONE

Interviene il direttore generale del centro europeo per la ricerca nucleare (CERN), professor Luciano Maiani.

La seduta inizia alle ore 15,15.

PROCEDURE INFORMATIVE

Seguito dell'indagine conoscitiva sulle organizzazioni internazionali con particolare riferimento al ruolo e alla presenza dell'Italia: audizione del Direttore generale del centro europeo per la ricerca nucleare (CERN)

Riprende l'indagine conoscitiva, sospesa nella seduta del 10 marzo scorso.

Il presidente MIGONE porge innanzitutto il benevenuto al professor Maiani recentemente designato nella carica di direttore generale del Centro Europeo per la Ricerca Nucleare con sede a Ginevra.
 

Intervento del professor MAIANI:  IL CERN DI GINEVRA E IL RUOLO DELLE ORGANIZZAZIONI INTERNAZIONALI NELLA RICERCA Luciano MAIANI Presidente, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Direttore Generale designato del CERN  

Il CERN (Centro Europeo per la Ricerca Nucleare) è stato fondato nel 1954, con lo scopo di "assicurare la collaborazione tra gli stati europei per le ricerche nucleari di carattere puramente scientifico e fondamentale e per altre ricerche che siano in relazione essenziale con queste. L'Organizzazione si astiene da qualsiasi attività a fini militari e i risultati dei lavori sperimentali e teorici sono pubblicati o comunque resi pubblici."
Fin dall'inizio, la ricerca "nucleare... e fondamentale" e stata interpretata come lo studio dei costituenti del nucleo (protoni e neutroni), delle loro interazioni e della loro struttura interna. Per estensione, il CERN ha perseguito la ricerca sui costituenti fondamentali della materia, la Fisica delle Particelle Elementari, e rappresenta oggi il più importante laboratorio mondiale in questo settore della ricerca fondamentale.
 

Il CERN

Come ho già detto, il CERN è stato creato per permettere ai 14 Paesi fondatori (oggi i Paesi Membri dell'Organizzazione sono 19) di mantenersi all'avanguardia nella Fisica delle Particelle Elementari, concentrando in un unico Laboratorio risorse che non sarebbero state reperibili nei singoli Paesi e permettere quindi all'Europa, emersa dal conflitto mondiale, di tenere il passo con i grandi Paesi, USA e URSS, impegnati a fondo in queste ricerche.
L'Italia è sempre stata consapevole dell'importanza della collaborazione internazionale nella ricerca scientifica ed ha svolto un ruolo di primo piano nella costituzione del CERN, con Edoardo Amaldi, Gilberto Bernardini, Giorgio Salvini ed altri scienziati.
Possiamo ben dire che il CERN ha svolto pienamente la sua missione, diventando, fin dagli anni '60 uno dei principali poli della ricerca mondiale.
Per motivi di tempo, non posso illustrare i risultati scientifici di grande valore ottenuti al CERN in più di 50 anni di vita. Voglio però ricordare la costruzione del super-collisore Protone-Antiprotone, una macchina rivoluzionaria, concepita e realizzata da Carlo Rubbia e da Simon Van der Meer, mediante la quale è stato possibile osservare, nel 1982, i mediatori delle interazioni deboli, coronando una ricerca scientifica durata più di 50 anni, che ha visto come protagonisti alcuni tra i più grandi scienziati del nostro secolo. Per questa realizzazione, che ha avuto il sostegno e la partecipazione piena della comunità scientifica italiana, a Rubbia e Van der Meer è stato attribuito il Premio Nobel per la Fisica nel 1983. Oltre a loro, il CERN vanta altri due Premi Nobel, Jack Stemberger (per la scoperta del neutrino muonico) e George Charpack (per l'invenzione delle camere a filo).
 

 Il CERN in cifre

Il CERN è retto da un Consiglio, in cui siedono i rappresentanti dei Paesi membri dell'Organizzazione. In particolare, il Consiglio decide il bilancio annuale del CERN ed approva la programmazione a breve e a lungo termine.
Il bilancio annuo è prossimo a 1000 Milioni di Franchi Svizzeri, di cui circa metà per spese di personale. 119 Paesi Membri contribuiscono in misura proporzionale al loro Prodotto Interno Lordo. L'Italia contribuisce con una quota di circa il 15%, inferiore a quella di Germania e Francia e molto prossima a quella del Regno Unito.
Al momento, i dipendenti permanenti del CERN sono circa 2800 (in gran parte ingegneri e tecnici ed un piccolo numero di scienziati) con una riduzione programmata nel corso del prossimo decennio.
Un numero interessante è quello dei cosiddetti "utenti", scienziati di paesi membri e non-membri dell'Organizzazione che svolgono al CERN i loro esperimenti. Questo numero è cresciuto nel tempo, con il potenziamento del parco strumentazione del CERN. Oggi, il CERN è frequentato da più di 7000 utenti provenienti da tutti i Paesi del mondo.
In effetti, con la costruzione del grande anello di accumulazione per elettroni e positroni, il LEP, nel 1989, il CERN è diventato un centro di attrazione per gli stessi fisici degli Stati Uniti. L'interscambio di fisici delle particelle tra Europa ed USA, positivo per gli USA fin ad allora, è diventato positivo per l'Europa (una tendenza rinforzata dalla nascita di due altri grandi laboratori internazionali, DESY ad Amburgo, in Germania, ed i Laboratori del Gran Sasso, in Italia). Il CERN ospita, oggi, circa un migliaio di scienziati USA, mentre sono circa 500 gli scienziati europei che svolgono le loro ricerche nei laboratori USA, nella fisica nucleare e subnucleare di base.
La composizione di età del personale che lavora al CERN è anche degna di nota. Nel 1996, il personale permanente presentava un picco verso i 55 anni, con una componente, in crescita, alle età inferiori legata allo sforzo di "ringiovanire" il personale compiuto negli ultimi anni. La distribuzione degli utenti presenta invece una fortissima componente di età tra 25 e 30 anni, costituita dagli studenti di dottorato che svolgono la loro tesi sugli esperimenti condotti al CERN. È un "capitale umano" di grandissimo lavoro, che viene formato al CERN per la ricerca e per la professione: circa il 50% di questi studenti trovano, in Europa, una collocazione nell'industria e nei servizi.
 

 Il progetto LHC
Il CERN ha dato inizio, recentemente, alla costruzione di un grande collisore per protoni (il Large Hadron Collider, LHC), che dovrebbe entrare in funzione nell'anno 2005. Alla costruzione della macchina partecipano, con risorse consistenti, gli USA, il Giappone, l'ex Unione Sovietica ed altri paesi non europei, che fanno di LHC il primo progetto scientifico realmente globale1.

LHC è un acceleratore circolare in cui diversi fasci di protoni circolano nei due sensi, con un'energia pari a circa 7000 Miliardi di Volt ciascuno, collidendo frontalmente in punti prestabiliti della circonferenza. In queste collisioni saranno raggiunte energie mai ottenute, alle quali dovrebbe essere possibile mettere alla prova le teorie fisiche più avanzate sulla costituzione della materia, sull'origine della massa delle particelle e sulla costituzione dell'Universo primordiale, pochi istanti dopo il Big-Bang.
LHC sarà sistemato nel tunnel già esistente, di circa 27 km di circonferenza, dove oggi è installata la macchina LEP. Il tunnel e il complesso di acceleratori che forniscono alla macchina i primi stadi di accelerazione costituiscono un'importante infrastruttura di base, che permette consistenti economie di progetto.
I protoni saranno tenuti in orbita da una sequenza di dipoli magnetici superconduttori, alla temperatura di circa 1.8 gradi sopra lo zero assoluto (-273 0C). I magneti, un prodotto di altissima tecnologia con prestazioni mai realizzate in precedenza, saranno costruiti in prevalenza da imprese europee che hanno già partecipato, con il CERN, ad estesi programmi di ricerca e sviluppo.
Per quanto riguarda il nostro Paese, un programma congiunto INFN-CERN-ANSALDO, ha portato alla costruzione dei primi prototipi dei dipoli superconduttori per LHC (che sono, ancora oggi, tra quelli con le prestazioni migliori). Proprio in questi giorni viene provato al CERN (con indicazioni preliminari positive) il primo dipolo della lunghezza definitiva, 15 m, anch'esso costruito dall'ANSALDO, con la supervisione INFN e CERN.
I rivelatori necessari a studiare le collisioni di alta energia sono anch'essi prodotti industriali di altissima tecnologia e sofisticazione2, e saranno costruiti, in prevalenza, nei paesi di origine dei gruppi sperimentali, con contributi significativi da parte dei Paesi non Membri dell'Organizzazione.
La costruzione di LHC e dei rivelatori collegati fornisce alle imprese europee un'occasione unica di acquisire nuove tecnologie di avanguardia, sviluppate per la ricerca di base. Negli ultimi anni, questo aspetto ha ricevuto sempre maggiore attenzione da parte del CERN, che si propone di sviluppare in modo ancora più sistematico, nei prossimi anni, le opportunità di trasferimento tecnologico.
 
 

La ricerca nelle Organizzazioni internazionali  

Non c'è alcun dubbio che la partecipazione italiana al CERN è stata ed è estremamente positiva, in termini di ritorni scientifici, industriali e di immagine. Questo successo, tuttavia, non è da considerare un risultato automatico della partecipazione ad imprese internazionali.
Quali sono le condizioni necessarie per una partecipazione vantaggiosa? e quali le controindicazioni? Proverò ad esporre alcune considerazioni, che riflettono la mia esperienza personale e professionale e sono, dunque, da prendere con cautela.

Brain drain.
La presenza del CERN in Europa, ha arrestato (in certi casi addirittura invertito) la fuga di cervelli verso gli USA che è stata fortissima negli anni '50 e che, in certi settori, non si è mai fermata. La possibilità di concentrare le risorse e superare la massa critica necessaria per il progresso scientifico è il vantaggio primario della ricerca organizzata a livello regionale (ad es. europeo).

Argomento.
La ricerca negli Organismi internazionali ha dei costi aggiuntivi che sono comprimibili ma non eliminabili. Ad esempio, la necessità di attrarre personale di alta qualità fuori del Paese di origine e delle usuali protezioni sociali richiede condizioni vantaggiose. Questo può essere giustificato per i campi di ricerca che richiedono grandi installazioni, un vasto impiego di risorse ed una programmazione pluriennale. Le cosiddette "Scienze dell'Universo" offrono diversi esempi, oltre alla Fisica delle Particelle: Spazio, Luce di Sincrotrone, ecc.. Meno chiara è l'opportunità di sviluppare organizzazioni del genere in campi di ricerca meno intensivi, dove una rete internazionale di istituti nazionali potrebbe essere più efficace e meno costosa.
 

Sostegno in casa.
Ritorni scientifici ed industriali richiedono che la ricerca abbia una solida base nazionale. È la condizione necessaria per partecipare ai programmi sperimentali in modo visibile e con un ritorno nelle Università e negli enti di ricerca nazionali, la condizione per avere una piattaforma di ricercatori e tecnici presenti nell'Organizzazione stessa, ed infine la condizione per avere la capacità concettuale di indirizzare i programmi. La partecipazione al CERN deve molto alla tradizione italiana nella fisica delle particelle, ma anche all'esistenza in Italia dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, finanziato con continuità sul lungo periodo e con l'autonomia e la flessibilità necessarie a sfruttare al meglio le potenzialità offerte dal CERN, sull'arco di svariati decenni.
Si possono fare diversi esempi in negativo, in cui ai finanziamenti erogati all'Organizzazione internazionale non hanno corrisposto ritorni sufficienti, per la mancanza di una ricerca in casa, con una base adeguata.

Complementarietà.
Lo sviluppo nazionale deve armonizzarsi con la partecipazione internazionale, per motivi di costi e di efficacia. Anche in questo caso, la politica italiana verso il CERN è stata saggia, sul lungo periodo, evitando lo sviluppo di macchine "italiane" alla frontiere delle Alte Energie e indirizzando risorse verso campi complementari come le macchine di alta precisione e intensità (DAFNE a Frascati) o verso settori contigui (i Laboratori del Gran Sasso, la fisica spaziale). Questa politica potrebbe dare un dividendo altissimo se verrà realizzato il fascio di neutrini dal CERN al Gran Sasso, un progetto di altissimo valore scientifico, che lancerebbe definitivamente il Gran Sasso sul piano mondiale e permetterebbe anche al CERN di sviluppare un settore di ricerca che potrebbe avere sviluppi interessanti nel lungo periodo.

Ritorni industriali.
Sono un argomento sempre più al centro dell'attenzione dei governi, forse troppo. La ricerca fondamentale è difficile e competitiva. Richiedere un ritorno industriale, puntualmente proporzionale ai contributi di ciascun Paese (il "giusto ritorno") può essere dannoso per la qualità della ricerca e, alla lunga, rivelarsi estremamente costoso. Forme più "soft" possono servire meglio a questo scopo (ad esempio l'introduzione di forme di facilitazione per i paesi non-equilibrati). In ogni caso, ritengo fermamente che il ritorno scientifico sia il fattore dominante: una comunità scientifica dinamica e capace di fare una ricerca di frontiera è la migliore garanzia che gli interessi nazionali saranno adeguatamente sostenuti.

Il presidente MIGONE si compiace per il ruolo giocato dall'Italia nel contributo all'evoluzione del CERN, così come della nomina del professor Maiani alla direzione generale. In proposito chiede quale sia stata la ricetta del relativo successo italiano in questo campo e qualche elemento in più nella descrizione delle conseguenze che le ricerche svolte al CERN hanno avuto sullo sviluppo economico e sociale dei paesi partecipanti.

Il professor MAIANI ritiene che il successo italiano si debba in gran parte alla tradizione della scuola sviluppatasi sin dagli anni '30 intorno al gruppo di via Panisperna, passando poi per la creazione dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN) che ha saputo guadagnarsi la fiducia e i finanziamenti adeguati che ne hanno mantenuto l'impegno e la tradizione. Ciò ha costituito una formidabile base necessaria a bilanciare l'investimento internazionale ed è la ragione dell'apprezzamento degli scienziati italiani.
Per quanto riguarda le conseguenze delle ricerche osserva che alcune tecnologie - quali quelle relative alla superconduttività, all'elettronica, alla meccanica di precisione - hanno permesso un accumulo di know how trasferibile alle imprese. Si ritiene che le imprese europee che collaborano con gli esperimenti del CERN mettano a frutto sul piano industriale le tecnologie triplicando le loro conquiste sul mercato.

Il senatore BASINI, ritenendo fondamentale l'interazione fra ricerca scientifica e cultura di un paese, osserva che il concetto di utilità immediata mal si applica alla ricerca fisica pura che ha come scopo la scoperta del funzionamento delle cose: toccherà ad altri utilizzarle in seguito. Ritiene che il successo italiano nell'ambito del CERN sia dovuto alla competenza e all'abnegazione degli studiosi che non hanno mai tradito la fiducia che la classe politica degli anni '30 riconobbe loro, che anche negli anni '60 e '80 ha continuato a sostenerli, auspicando un'uguale lungimiranza dei governi futuri.

La senatrice SQUARCIALUPI, dopo essersi congratulata con il professor Maiani per la nomina della prestigiosa carica di direttore generale del CERN, chiede se vi siano collegamenti con altri centri di ricerca in Europa, come ad esempio l'ISPRA; chiede inoltre con quale criterio vengano selezionati gli studenti e se siano previste facilitazioni e borse di studio.

Il professor MAIANI precisa che la selezione viene fatta in ciascun paese dagli organismi universitari e, in Italia, anche attraverso l'INFN che prevede borse di studio per giovani ricercatori. L'organizzazione proviene quindi dal basso ed è questo il motivo della sua efficienza. Per quanto riguarda i contatti con altri istituti in Europa precisa che, poichè l'ISPRA si occupa di fisica nucleare, i rapporti non sono frequenti e che per il resto in Europa non esistono altri centri dato che tutto fa capo allo stesso CERN.

Il senatore BASINI osserva brevemente che purtroppo l'ISPRA langue in mancanza di finanziamenti; è inoltre venuto parzialmente meno lo scopo per il suo funzionamento, da imputare al disimpegno della Francia all'epoca di De Gaulle.

Il senatore ANDREOTTI chiede se il numero rilevante di ricercatori americani presso il CERN sia segno della fine della volontà di creare un centro concorrente negli Stati Uniti. Sottolinea il successo degli impianti costruiti nel Gran Sasso, di cui si parla poco ma che si sono rivelati un investimento che ha prodotto importanti svolte nella ricerca.

Il professor MAIANI precisa che gli americani hanno rinunciato a costruire una macchina analoga nel Texas e si sono aggregati al progetto LHC. Per quanto riguarda il laboratorio del Gran Sasso ne ricorda brevemente la storia e precisa che le scoperte scientifiche recenti si sono rivelate utili per l'esperimento che si realizzerà della trasmissione di un fascio di neutrini tra la sede di Ginevra del CERN e il laboratorio nell'Appennino.

Il senatore VOLCIC chiede precisazioni sul ruolo del professor Zichichi nella ideazione del laboratorio del Gran Sasso, e il senatore PIANETTA chiede quale sia lo stato dei finanziamenti per il progetto relativo al fascio di neutrini.

Il professor MAIANI ricorda che il professor Zichichi era presidente dell'INFN in un'epoca in cui l'attenzione era rivolta agli esperimenti sotterranei e si svolgevano ricerche vicino al tunnel del Monte Bianco: egli colse l'occasione della costruzione dell'autostrada sotto il Gran Sasso per proporre il laboratorio di cui oggi è previsto il raddoppio. Il progetto del fascio di neutrini finanziato per due terzi da stanziamenti italiani attende partners internazionali per il suo completamento.

Dopo che il presidente MIGONE ha chiesto se vi siano legami con il Centro internazionale per la scienza e la tecnologia con sede a Trieste, e il professor MAIANI ha risposto negativamente, l'audizione termina tra le congratulazioni generali dei presenti.

La seduta termina alle ore 16,30.