Gli scienzati si avvicinano al bosone di Higgs

È dal 1964 che gli scienziati sono a caccia del bosone di Higgs Cern

I ricercatori del CERN di Ginevra hanno annunciato mercoledì di aver scoperto una nuova particella che potrebbe essere il cosiddetto bosone di Higgs, considerato dai fisici la chiave di volta della struttura fondamentale della materia.

Se non è lui ci assomiglia tanto. Dopo una caccia iniziata quasi 50 anni fa, gli scienziati del CERN di Ginevra hanno superato una tappa probabilmente fondamentale nella ricerca della cosiddetta ‘particella di Dio’.

«Posso confermare che è stata scoperta una particella compatibile con la teoria del bosone di Higgs», ha dichiarato martedì John Womersley, direttore generale del consiglio scientifico britannico (Science & Technology Facilities Council), durante una conferenza organizzata a Londra.

«È un risultato provvisorio, ma pensiamo che sia molto solido», gli ha fatto eco Joseph Incandela, coordinatore di una delle due equipe alla caccia della celebre particella elementare, presentando i dati nell’auditorio del Consiglio europeo per la ricerca nucleare (CERN) a Ginevra.

Svelare altri misteri dell’universo

Delle verifiche sono comunque ancora necessarie per assicurarsi che si tratti effettivamente della catena mancante delle particelle elementari. «Le prestazioni notevoli dell’LHC (l’acceleratore di particelle del CERN, ndr) e di ATLAS (uno dei sei rivelatori di particelle dell’LHC) e gli sforzi profusi ci hanno permesso di arrivare a questo risultato esaltante, ma ci vuole ancora un po’ di tempo prima che possano essere pubblicati», ha dichiarato la portavoce dell’esperimento ATLAS Fabiola Gianotti.

Secondo il direttore generale del CERN, Rolf Heuer, la «scoperta di una particella le cui caratteristiche sono compatibili con quelle del bosone di Higgs, apre la strada a studi più approfonditi, che determineranno le proprietà della nuova particella» e che dovrebbero anche «permettere di svelare altri misteri del nostro universo».

«Champagne», ha da parte sua esclamato il fisico britannico Peter Higgs, 83 anni, che nel 1964 aveva suggerito l’esistenza della particella. «Sono stupefatto dall’incredibile velocità alla quale sono stati ottenuti questi risultati», ha dichiarato.

L’ultimo indispensabile mattone

Il bosone di Higgs è l’ultimo mattone del quale la fisica contemporanea ha bisogno per completare la principale delle sue teorie, chiamata Modello Standard.

Questo modello è una sorta di «catalogo della materia» che prevede l’esistenza di tutti gli ingredienti fondamentali dell’universo così come lo conosciamo. Esso comprende 12 particelle organizzate in due famiglie: i quark e i leptoni, che sono i veri e propri mattoni della materia (presenti nell’infinitamente grande, come nelle galassie, negli stessi esseri umani come nel mondo microscopico).

Comprende inoltre una famiglia di altre 12 particelle, che sono i messaggeri delle tre forze della natura che agiscono nell’infinitamente piccolo (chiamate forza forte, elettromagnetica e debole). Di queste particelle-messaggero fanno parte i componenti elementari della luce chiamati fotoni, e i gluoni, che sono la colla che unisce fra loro i mattoni della materia, come i quark nel nucleo dell’atomo.

Tutti questi componenti della materia sarebbero inanimati senza una massa: è il bosone di Higgs che li costringe a interagire tra loro e ad aggregarsi. Per questo in una delle descrizioni più celebri si paragona il bosone di Higgs ad un personaggio famoso che entra in una sala piena di persone, attirando intorno a sé gran parte dei presenti. Mentre il personaggio si muove, attrae le persone a lui più vicine mentre quelle che lascia alle sue spalle tornano nella loro posizione originale e questo affollamento aumenta la resistenza al movimento. Vale a dire che il personaggio acquisisce massa, proprio come fanno le particelle che attraversano il campo di Higgs: le particelle interagiscono fra loro, vengono rallentate dall’attrito, non viaggiano più alla velocità della luce e acquisiscono una massa.

Cos’è il bosone?

Secondo il Modello Standard della fisica, basato su oltre mezzo secolo di esperimenti, Tutto ciò che esiste nell’universo è composto da 24 costituenti di base, chiamati particelle elementari. Esse si combinano tra di loro per formare in particolare i mattoni che compongono l’atomo. Queste particelle 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, 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. Dal 1964 ad oggi non si è però mai potuto provare la sua esistenza.