Immaginate di essere uno studente/una studentessa delle scuole superiori e che la vostra lezione di fisica non riguardasse solo fogli di quaderno, lampadine messe insieme e pistoni a vapore… Immaginate quindi che per un giorno i vostri insegnanti vi portino a vivere l’esperienza incredibile di essere veri scienziati alle prese con analisi dei dati reali!

Grazie al programma International Physics Masterclasses (IMC) organizzato dall’International Particle Physics Outreach Group (IPPOG), questa entusiasmante avventura è possibile per gli studenti e le studentesse delle scuole superiori di tutto il mondo. IPPOG è una rete internazionale di scienziati, educatori scientifici e specialisti della comunicazione con l’obiettivo comune di diffondere la fisica delle particelle al pubblico e aiutare a costruire e condividere le migliori pratiche di educazione scientifica.

Nel 2022, presso l’ Università di Parma si è avuto il boom di iscrizioni alle International Masterclasses (coordinate in Italia dall’Istituto Nucleare di Fisica (INFN)) che si sono svolte in Emilia Romagna in collaborazione con L’Alma Master Sudiorum – e le Università di Bologna, di Ferrara e di Parma.

Come funziona una masterclass?

Le masterclasses hanno durata di un giorno. Normalmente si svolgono all’interno delle università, enti di ricerca, o, se la scuola lo consente (occorre avere un buon numero di computer e un’ottima connessione internet), all’interno degli istituti superiori stessi. Gli studenti tipicamente di età compresa tra i 15 ei 19 anni hanno dunque l’opportunità di lasciare l’aula per una giornata per visitare un’università o un centro di ricerca nelle vicinanze e scoprire il mondo della fisica delle particelle.

I vantaggi del programma International Masterclass sono molteplici. Le lezioni che si tengono al mattino insegnano ai ragazzi e alle ragazze le metodologie basate sui dati inerenti alla ricerca scientifica, l’entusiasmo della scoperta e il valore della collaborazione internazionale.
Tutto ha inizio al mattino, quando ai partecipanti vengono date nozioni di fisica delle particelle seguite poi da esercizi pratici. La fase più divertente è senza alcun dubbio quella in cui i gruppi di ragazzi si trovano alle prese con veri dati provenienti da uno degli esperimenti dell’acceleratore LHC del CERN o dell’Osservatorio Pierre Auger. Una versione speciale di queste masterclass è dedicata alle Particle Therapy Masterclasses, ossia alla dimostrazione dell’ impatto diretto della ricerca fondamentale sulle applicazioni mediche. Questo progetto consente ai partecipanti di familiarizzare con la tecnica operativa utilizzata per il trattamento del cancro utilizzando raggi X, il tutto chiaramente in versione digitalizzata. La Particle Therapy Masterclass è integrata nelle International Masterclasses e corrisponde ad una consolidata attività educativa di sensibilizzazione e progetto di punta di IPPOG, diffuso in tutto il mondo. In questo caso la Masterclass di Particle Therapy è coordinata da GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt (Germania).

Per esempio, gli studenti analizzano i dati prodotti nelle collisioni per simulare negli esercizi la scoperta del bosone di Higgs, avvenuta nel 2012 grazie agli esperimenti ATLAS e CMS, ma anche quella dei bosoni W e Z (proprio quelli che nel 1984 valsero il Premio Nobel al fisico italiano Carlo Rubbia). Alla fine di ogni giornata, proprio come accade in una vera collaborazione di ricerca internazionale, i giovani partecipanti alle masterclass in Italia e negli altri paesi del mondo si ritrovano in videocollegamento con il CERN o con l’Osservatorio Pier Auger per discutere tutti insieme i risultati emersi dalle esercitazioni. A moderare le masterclasses sono veri scienziati, fisici e ricercatori, ai quali è possibile anche fare domande sulla loro carriera e sul mondo della scienza.

Quale è lo scopo delle masterclasses?

La speranza è che alcune di queste giovani menti che partecipano all’evento prendano in considerazione una futura carriera nella fisica delle particelle o in un dominio correlato. Ancora più importante, è l’obiettivo di dare ai giovani una comprensione più profonda della scienza e del processo decisionale critico, in modo che possano comprende l’importanza della ricerca e possano sostenerla anche in futuro.

Le IMC si svoglono ogni anno tra febbraio ed aprile e, da qualche anno, ad aprire le danze sono masterclasses dedicate alle sole ragazze. Non a caso, l’11 febbraio si svolgono le Masterclasses per supportare la giornata Internazionale della ragazze e delle donne nella scienza e per questo non solo a partecipare sono esclusivamente ragazze delle scuole superiori, ma anche le moderatrici sono scienziate donne.

Quali sono i benefici delle Masterclasses?

I vantaggi delle Masterclass Internazionali sono molteplici.

Solo per citarne alcuni:

• sperimentare la fisica delle particelle per un giorno;

• approfondire argomenti e metodi della ricerca di base delle componenti fondamentali della materia e delle loro interazioni;

• eseguire misurazioni su dati reali raccolti da esperimenti di fisica delle particelle;

• partecipare a una videoconferenza internazionale per la discussione dei risultati con veri/e scienziati/e.

Ogni anno oltre 13 mila studenti provenienti da oltre 60 paesi diversi si cimentano in queste giornate di pura scienza.
Che ci sia tra loro un futuro nobel per la fisica? Si vedrà, ma di certo, queste iniziative sono un ottima occasione anche per i moderatori di fare outreach dimostrando alle future generazioni che la ricerca ha bisogno di persone appassionate e pronte a fare nuove scoperte.

di Fabiola Cacciatore