The project

HEPscape! è un’escape room scientifica dedicata alla fisica delle alte energie, nata per portare il pubblico dentro il mondo del Large Hadron Collider, degli esperimenti del CERN e della ricerca sulle particelle elementari.

Introduction

HEPscape! è stata ideata da quattro ricercatrici dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) di Roma e realizzata con il sostegno dell’INFN e la collaborazione del Dipartimento di Fisica della Sapienza Università di Roma.

Alcune delle ideatrici fanno parte della collaborazione Compact Muon Solenoid (CMS), uno dei grandi esperimenti del CERN di Ginevra. Il progetto nasce dal desiderio di avvicinare bambine, bambini, studenti, studentesse e adulti alla fisica delle particelle attraverso un’esperienza coinvolgente e accessibile.

HEPscape! ha viaggiato in Italia per raggiungere un pubblico ampio, andando oltre la possibilità, riservata a pochi, di visitare di persona i laboratori del CERN. Dal 2021 ha offerto una forma originale di visita virtuale alle aree sperimentali dell’LHC, unendo gioco, narrazione scientifica e collaborazione.

La fisica a LHC

Al Large Hadron Collider (LHC), protoni e ioni pesanti si scontrano a energie altissime. Le collisioni avvengono al centro di esperimenti come CMS e ricreano, in una regione piccolissima dello spazio, condizioni simili a quelle esistite una frazione di secondo dopo il Big Bang.

In queste collisioni si possono produrre particelle come il bosone di Higgs e si possono cercare nuovi fenomeni fisici, inclusi possibili indizi sulla materia oscura o su nuove strutture dello spazio. Gli esperimenti come CMS sono strumenti fondamentali per verificare le teorie esistenti e cercarne di nuove.

Nel 2012 CMS ha contribuito, insieme ad ATLAS, alla scoperta del bosone di Higgs, previsto teoricamente nel 1964. Il rivelatore CMS è composto da circa 100 milioni di elementi sensibili ed è uno degli strumenti scientifici più complessi mai costruiti.

Le escape room nell’educazione scientifica

Una escape room è un gioco collaborativo in cui una squadra deve trovare indizi, risolvere enigmi e raggiungere un obiettivo entro un tempo limitato. Questo formato può essere usato anche per insegnare concetti scientifici in modo attivo, coinvolgente e non frontale.

In HEPscape!, ogni indizio richiede di ragionare su un concetto fisico prima di passare al passo successivo. Il gioco fornisce quindi un feedback immediato e stimola discussione, cooperazione, pensiero critico, creatività e comunicazione.

Methodology

L’esperienza inizia fuori dalla stanza. I partecipanti vengono accolti nell’area sperimentale da una guida, come accade durante una vera visita a CMS o ATLAS. Prima di entrare, indossano anche un casco di sicurezza, perché stanno per accedere simbolicamente a un’area sperimentale.

Si entra nella sala di HEPscape! attraversando il tunnel di LHC, riprodotto ad alta risoluzione sulla tenda d’ingresso.

All’interno, i partecipanti affrontano un viaggio virtuale a LHC con proiezioni, suoni, luci e sorprese. Ogni elemento della stanza può essere utile alla soluzione degli indizi. L’esperienza dura circa 40 minuti e ogni gruppo può essere composto da un massimo di 25 persone.

Il percorso è disponibile in tre versioni, adattate all’età dei partecipanti: una per bambine e bambini sotto i 6 anni, una per la fascia 6-12 anni e una per ragazze, ragazzi e adulti.

Scientific description

La prima azione dei partecipanti simula una visita reale a CMS o ATLAS: prendere l’ascensore per scendere nell’area sperimentale sotterranea. La discesa è ricreata con proiezioni che mostrano immagini reali girate all’interno di uno dei pozzi di LHC.

Il primo enigma consiste nel capire di quanti metri l’ascensore è sceso. La risposta corretta apre il primo lucchetto. Da quel momento, ogni risposta giusta sblocca l’indizio successivo.

Gli enigmi successivi riguardano il funzionamento dell’acceleratore LHC e il modo in cui il Modello Standard descrive la materia e le particelle elementari.

Durante il gioco, due dei tre proiettori mostrano video reali della sala di controllo di CMS, girati al CERN con una videocamera a 360 gradi. Nell’ultima parte dell’esperienza, i partecipanti diventano fisici e fisiche delle particelle: analizzano immagini di collisioni reali di CMS e cercano l’evento in cui è stato probabilmente prodotto un bosone di Higgs.

Technical description

HEPscape! è costruita come un ambiente chiuso, pensato per non rivelare in anticipo la stanza ai visitatori. La tenda d’ingresso, con l’immagine del tunnel di LHC, separa l’esterno dall’esperienza.

Tre proiettori di ultima generazione, controllati da un computer tramite videowall, mostrano immagini, video e giochi. Luci LED controllate da remoto guidano i partecipanti nella risoluzione degli indizi. L’intero materiale può essere trasportato in quattro bagagli di grandi dimensioni ed è stato concepito come un kit portatile, montabile in circa due ore da tre persone.

Results

HEPscape! è stata presentata per la prima volta nel 2021 in due eventi scientifici italiani: la Notte Europea dei Ricercatori a Roma e il Festival della Scienza di Genova. In entrambi i casi, il contributo di studenti universitari e di dottorato è stato fondamentale per il successo dell’attività.

Social e gradimento

Per raccontare il progetto e renderlo visibile, HEPscape! ha un account Instagram gestito anche con il contributo di studenti e studentesse di dottorato. Durante gli eventi vengono raccolti commenti, immagini e valutazioni dei partecipanti.

Per conservare il feedback sull’esperienza è stata sviluppata anche un’app di valutazione con poche domande, pensata per essere semplice e utilizzabile anche da bambine, bambini e persone poco abituate alla tecnologia.

Visitatori e valutazione

HEPscape! usa simbolicamente il termine “run”, lo stesso utilizzato negli esperimenti di LHC per indicare un periodo di presa dati. Nei primi dieci run, HEPscape! ha raggiunto oltre 5000 visitatori, con una media di circa 100 partecipanti al giorno.

La valutazione complessiva è molto positiva e conferma il successo dell’esperienza presso pubblici di età diverse.

Conclusions

HEPscape! unisce gioco, collaborazione e divulgazione scientifica per rendere accessibile la fisica delle alte energie. Attraverso enigmi, ambientazioni immersive e dati reali degli esperimenti, il progetto permette al pubblico di avvicinarsi alla ricerca sulle particelle in modo diretto, partecipato e memorabile.