Il “bosone di Higgs” premiato mezzo secolo dopo

Peter Higgs (a sinistra) e François Englert: un riconoscimento che giunge 49 anni dopo le loro ricerche AFP

Il Nobel per la fisica è stato assegnato al belga François Englert e al britannico Peter W. Higgs per le loro teorie sul “bosone di Higgs”. Questo premio rappresenta un riconoscimento anche per il lavoro del CERN, che ha dimostrato nel 2012 l’esistenza della “particella di Dio”

I ricercatori del laboratorio di fisica di Ginevra hanno festeggiato martedì la decisione della Commissione di Stoccolma, che ha deciso di attribuire quest’anno il Nobel per la fisica a François Englert e Peter W. Higgs “per la scoperta teorica dei meccanismi che contribuiscono alla comprensione dell’origine delle particelle subatomiche”.

L’81enne Englert, ex ricercatore dell’Università di Bruxelles, e  l’84enne Higgs, ex docente presso l’Università di Edimburgo, avevano teorizzato l’esistenza del bosone di Higgs in modo indipendente nel 1964. Il ricercatore belga aveva pubblicato un articolo insieme all’americano Robert Brout, morto nel maggio 2011. Quest’ultimo avrebbe quindi meritato a sua volta il prestigioso premio, ma il regolamento del Nobel non prevede l’assegnazione del riconoscimento a ricercatori deceduti.

Bosone di Higgs

Secondo il Modello Standard della fisica, tutto ciò che esiste nell’universo è composto da 24 costituenti di base, chiamati particelle elementari. Queste particelle, che si combinano tra di loro per formare i mattoni che compongono l’atomo, sono governate da quattro forze elementari.
 
Una 25esima particella è tuttavia necessaria per spiegare perché le altre hanno una massa. L’universo primitivo era dominato da un campo di forze che frenava il movimento delle particelle come se fosse una sorta di melassa. Le particelle che interagivano maggiormente con questa melassa sono diventate le più pesanti e inversamente.

Scoperto da tre fisici nel 1964 – il belga François Englert, il britannico Peter W. Higgs e l’ameicano Robert Brout – questo campo è stato ribattezzato solo con il nome del primo, Peter Higgs. La particella che veicola la forza è diventata il “bosone di Higgs”.

Nel 2012 i ricercatori del CERN di Ginevra hanno dimostrato la fondatezza del meccanismo di Brout-Englert-Higgs attraverso una serie di esperimenti condotti con il Large Hadron Collider (LHC), l’acceleratore di particelle più potente del mondo.

Nel 1964, Englert e Brout avevano battuto Higgs sul tempo nel descrivere come mai le particelle elementari sono dotate di massa. Higgs aveva nel frattempo aggiunto un paragrafo finale al suo studio, in cui completava tutto il ragionamento teorizzando l’esistenza di una nuova particella. Era nato il “bosone di Higgs”, il cui nome è rimasto legato al fisico britannico.

Evidenza sperimentale

Il meccanismo di Brout-Englert-Higgs sarebbe rimasto solo teoria, se l’anno scorso il CERN non avesse apportato l’evidenza sperimentale dell’esistenza della particella, che permetterebbe di capire cosa è successo un attimo dopo il “Big Bang”, quando la temperatura dell’universo si è abbassata e le particelle elementari hanno iniziato ad acquisire una massa.

“Questo meccanismo spiega la differenza d’intensità tra la forza responsabile della radioattività beta e la forza elettromagnetica. È però soprattutto conosciuto come il meccanismo che conferisce una massa alle particelle elementari”, rileva il CERN, compiacendosi per l’assegnazione del Nobel ai padri del “bosone di Higgs”.

I ricercatori del laboratorio di Ginevra avevano dimostrato la fondatezza delle teorie di Brout-Englert e Higgs attraverso gli esperimenti condotti presso il Large Hadron Collider (LHC). L’acceleratore di particelle più potente del mondo, il cui diametro è di 27 chilometri, ha permesso di lanciare dei protoni lungo una pista e di farli scontrare praticamente alla velocità della luce.

CERN

Fondato nel 1954 da 12 paesi, tra cui la Svizzera, il CERN (Organizzazione europea per la ricerca nucleare) è sostenuto oggi da 20 Stati.

Il CERN si dedica principalmente alla ricerca di base nel campo della fisica delle particelle. Dà lavoro a 2’500 persone e coinvolge a diverso titolo 8’000 ricercatori provenienti da un’ottatina di paesi.

 Il CERN è dunque un punto di riferimento per almeno la metà degli studiosi che al mondo si occupano di fisica delle particelle.

Le ricerche condotte al CERN hanno portato all’assegnazione di cinque premi Nobel. Inoltre, dall’esperimento Enquire, è nato il World Wide Web (rete internet) sviluppato dall’informatico britannico Tim Berners-Lee nel 1989.

I frutti degli investimenti

Il 4 luglio dell’anno scorso, i ricercatori del CERN avevano annunciato di aver potuto confermare l’esistenza del “bosone di Higgs”, grazie all’analisi di milioni di collisioni tra protoni, realizzate nell’ambito degli esperimenti ATLAS e CMS.

“Oggi possiamo raccogliere fieramente i frutti di investimenti di lunga data nella ricerca fondamentale al CERN”, ha sottolineato Johann Schneider-Ammann, capo del Dipartimento federale dell’economia, della formazione e della ricerca, congratulandosi con tutti i collaboratori del CERN per il loro contributo alle ricerche sul bosone.

Ricerche che il più grande laboratorio di fisica delle particelle del mondo intende proseguire anche nei prossimi anni. Il CERN sta infatti potenziando i motori del suo acceleratore, per dotarlo di un’energia doppia rispetto a quella sprigionata finora. Presso LHC lavorano circa 10’000 persone.