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Comunicato stampa INFN-INGV. Lo studio dell’ambiente marino di alta profondità e il monitoraggio vulcanico e sismico: sono queste le attività di ricerca su cui l’Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN) e l’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (INGV) hanno deciso di puntare in sinergia. I due enti, la cui collaborazione è sancita fin dal 2001 da una Convenzione Quadro, hanno individuato gli obiettivi su cui incentrare e ulteriormente sviluppare la collaborazione nei prossimi anni.
Il primo obiettivo, internazionale, è intensificare la collaborazione, già avviata dal 1996, nelle ricerche in ambiente marino particolarmente profondo attraverso due infrastrutture di ricerca europee: KM3NeT (A multi-Km3 sized Neutrino Telescope, www.km3net.org) ed EMSO (European Multidisciplinary Seafloor and water-column Observatory, www.emso.eu.org).
KM3NeT, che conta sull’importante contributo dell’Infn con i suoi Laboratori Nazionali del Sud, è dedicato allo studio dei neutrini cosmici ad altissima energia e prevede l’installazione, a 3500 m di profondità nel mare al largo della Sicilia, di una serie di torri dotate di rivelatori, che formeranno complessivamente un telescopio del volume di un chilometro cubo. EMSO, che vede l’Italia con l’Ingv come coordinatore a livello europeo, rappresenta la rete permanente sottomarina nei mari circondanti l’Europa dall’Artico al Mar Nero, passando per il Mediterraneo. All’interno di queste attività i due enti hanno sviluppato, al largo della Sicilia, due infrastrutture cablate per il monitoraggio multiparametrico in ambiente marino profondo, uniche nel loro genere nel bacino del Mediterraneo e fra le poche al mondo: KM3NeT-Italia, con le sue torri, e NEMO-SN1, nodo operativo di EMSO, osservatorio sottomarino multidisciplinare per il monitoraggio sismico, oceanografico e acustico.
Il secondo obiettivo, tramite il progetto Premiale MURAVES, finanziato dal Ministero dell’Istruzione, dell’università e della ricerca (Miur), prevede l’allestimento di due dispositivi alle pendici del Vesuvio per misurare il flusso di muoni (particelle di origine cosmica). I ricercatori Ingv e Infn faranno così una “radiografia” al vulcano per produrre una mappa di densità in 2D e in 3D ad alta risoluzione della sua struttura sommitale e per tenerlo sotto monitoraggio continuo.
Il terzo obiettivo, per lo sviluppo congiunto di studi sismologici avanzati, G-GranSasso, prevede l’installazione, unica al mondo, di un sofisticato interferometro laser nelle viscere della Terra, chiamato GINGERino, alla profondità di 1400 metri, all’interno dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’Infn, in grado di analizzare la frequenza e l’ampiezza delle onde sismiche. G-GranSasso ha come scopo ultimo lo sviluppo di tre sensori opportunamente orientati, che permetteranno non solo studi sismologici avanzati, ma anche test di Relatività Generale e misure della velocità angolare terrestre.
“La partecipazione a progetti, finanziati in ambito Europeo, Nazionale e Regionale, ha permesso la realizzazione di infrastrutture marine per il monitoraggio sismico, vulcanico, oceanografico e acustico uniche al mondo che pongono l’Italia e i due enti all’avanguardia”, dichiara il Presidente dell’Ingv, Stefano Gresta. “Rafforzare questa collaborazione, oramai pluriennale aiuterà ad affrontare con un approccio sempre più globale i problemi collegati ai cambiamenti climatico-ambientali e ai rischi sismico e vulcanico, attraverso l’impiego di nuove e sofisticate tecnologie per la ricerca”.  
“È sempre più evidente che mettendo in comune le capacità e le esperienze sviluppate all’interno di diversi Enti e in diversi campi della ricerca si possono costruire progetti multidisciplinari  ambiziosi  e che attivano energie nascoste”, commenta con soddisfazione Fernando Ferroni, presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. “Questi terreni di collaborazione tra Infn e Ingv speriamo siano l’inizio di una collaborazione sempre più estesa e profonda”, conclude Ferroni.

COMUNICATO STAMPA INFN-UNIFI: A Firenze un team di ricercatori ha testato con un interferometro atomico il principio di equivalenza di Einstein. Lo studio è pubblicato su Physical Review Letters.

Ricercatori dell’INFN e dell’Università di Firenze, che lavorano all’esperimento Magia, hanno effettuato una misura per testare, con un interferometro atomico, il principio di equivalenza, alla base della teoria della relatività generale di Albert Einstein: lo studio è pubblicato dalla rivista scientifica Physical Review Letters (“Test of Einstein Equivalence Principle for 0-Spin and Half-Integer-Spin Atoms: Search for Spin-Gravity Coupling Effects”).

Possiamo considerare l’esperimento dei ricercatori fiorentini - guidati da Guglielmo Tino, ricercatore INFN e ordinario di Fisica della materia presso l’Ateneo fiorentino - come la versione quantistica del famoso, quanto leggendario, esperimento sulla caduta dei gravi, che Galilei avrebbe effettuato dalla torre di Pisa per verificare che oggetti diversi si muovono allo stesso modo sotto l'effetto della gravità. Questa volta, però, anziché la torre di Pisa e oggetti comuni, per realizzare le misure sono stati utilizzati un interferometro atomico e degli isotopi dell'atomo di stronzio in caduta libera nel vuoto, che hanno permesso agli scienziati di misurare l'accelerazione con cui gli atomi cadono nel campo gravitazionale terrestre.

 “Questa misura rappresenta il primo test del principio di equivalenza effettuato confrontando atomi con spin e senza spin e con caratteristiche diverse, ossia bosoni e fermioni”, commenta Guglielmo Tino. “Per le sue caratteristiche uniche, l’interferometro quantistico sviluppato a Firenze per questo esperimento, potrà essere utilizzato in futuro anche per altri esperimenti di fisica fondamentale, come la misura della forza di gravità a distanza di pochi micrometri, la ricerca di eventuali extradimensioni, la rivelazione delle onde gravitazionali a frequenze che i grandi interferometri ottici non raggiungono, e ulteriori test nell’ambito della teoria della relatività generale”. Lo stesso team ha recentemente pubblicato su Nature un altro risultato dell’esperimento Magia: una raffinatissima misura della costante gravitazionale effettuata con l’interferometro quantistico. [Eleonora Cossi] 

Hanno da poco iniziato un periodo di ricerca estiva ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN sull’esperimento XENON: sono Sumit Dahal, nepalese, e Luis Pazos Clemens, messicano, entrambi studenti della New York University di Abu Dhabi (NYUAD). I due studenti, del secondo e terzo anno, sono venuti a  conoscenza delle attività dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso alla NYUAD, dove insegna Francesco Arneodo, ricercatore dell’INFN ora in congedo, e, avendo la possibilità di proporre progetti di ricerca estiva da effettuare presso istituzioni anche straniere, hanno così chiesto e ottenuto di poter partecipare agli esperimenti dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, in particolare, alle ricerche sulla materia oscura con XENON.

Per i fisici delle astroparticelle a livello mondiale, lo studio dei neutrini è da considerarsi prioritario nel programma di ricerca in fisica astroparticellare. A differenza, però della fisica delle alte energie, che ha nel CERN un suo polo di riferimento, la fisica del neutrino è più frammentata.

Per questo è necessario un vigoroso sforzo da parte della comunità scientifica al fine di convergere, a livello mondiale, su poche grandi infrastrutture di ricerca.