Cern, scoperto il bosone di Higgs?

Cern Atlas in un Murales di Josef Kristofoletti

Non si tratta di rumors sull’uscita dell’ultimo gadget tecnologico, ma della scoperta della particella di Dio. C’è chi dice che il bosone di Higgs è stato trovato, ma al Cern di Ginevra le bocche sono più cucite che mai, anche se voci sempre più insistenti parlano della scoperta della famosa – ma finora solo teorica – particella.

La scoperta sarebbe avvenuta sia nell’esperimento ATLAS che nel CMS, e il seminario del prossimo 13 dicembre previsto a Ginevra potrebbe dirci se si tratta dell’ennesimo rumor o se invece la “particella di Dio” è finalmente caduta nella rete tesa dai ricercatori che lavorano nel grande acceleratore di particelle LHC di Ginevra.

Il più importante laboratorio di fisica delle particelle del mondo è attentissimo a non dar adito a troppe speculazioni, ma i blog specializzati come ViXra (qui un post in inglese) insistono sul fatto che il bosone di Higgs, che spiegherebbe la natura della gravità, è già stato trovato.

Il bosone di Higgs è un pezzo mancante del Modello Standard, ed è la particella che rende conto della massa di tutte le altre particelle. Le voci riprese dal blog di Peter Woit dicono che l’esperimento ATLAS avrebbe osservato il segnale di un bosone di Higgs a 125 GeV con sufficiente sicurezza per poter reclamare la scoperta, mentre l’esperimento CMS lo avrebbe osservato ma con una probabilità di errore maggiore.

Intanto, già si inizia a restringere il campo di energie in cui cercare questa particella. Se prima i ricercatori non avevano idea di quale energia fosse necessaria per far “manifestare” il bosone e quindi misurarlo, ora esiste un range con un minimo e un massimo. In particolare, lo scorso 25 novembre è stato annunciato che il bosone di Higgs non può trovarsi nella regione compresa tra 141 e 476 GeV con una certezza del 95%. Il che, assicurano i ricercatori, è una buona notizia, perché se il bosone avesse avuto energie in quella fascia sarebbe stato impossibile studiare ulteriori particelle appartenenti alla sua stessa famiglia.

Ma che cos’è un bosone di Higgs e perché dovrebbe essere lì dove gli scienziati lo stanno cercando? Tutto nasce dal tentativo dei fisici di unificare due delle quattro forze fondamentali della natura, la forza nucleare debole e quella elettromagnetica.

Il motivo dell’unificazione di queste due forze risiede nella constatazione che i fotoni, i portatori del campo elettromagnetico, e i bosoni portatori della forza nucleare debole sono molto simili in molti aspetti. Ma c’è qualcosa che li distingue, l’enorme – anzi infinita – differenza di massa. I bosoni W e Z sono molto pesanti mentre i fotoni sono privi di massa.

A questo punto Higgs ed altri scienziati negli anni ’60 hanno supposto l’esistenza di una terza particella che, interagendo solo con i bosoni W e Z e non con i fotoni, conferiva solo ai primi una massa, mentre lasciava liberi gli ultimi di viaggiare senza restrizioni nello spazio tempo.

Il problema da quel momento è stato cercare il bosone di Higgs, che però era completamente al di fuori del range di energie a cui gli acceleratori dell’epoca spingevano le particelle.

Solo con l’arrivo del Tevatron negli Stati Uniti, com una “potenza di fuoco” di 1800 GeV (Giga elettron Volt) è iniziata la vera ricerca del bosone di Higgs. Dismesso il Tevatron, gli Stati Uniti stanno ora concentrando i loro sforzi sul progetto europeo dell’LHC di cui sono partner.

L’LHC è il più grande acceleratore di particelle mai costruito, ed è in grado di portare le particelle a scontrarsi ad energie altissime. Questo permette di vedere particelle che non si manifestano nello spazio-tempo ordinario, ma che si producono solo in determinate situazioni, come ad esempio nei fenomeni astronomici come i gamma burst, quando i buchi neri interagiscono con la materia e la lanciano nello spazio ad energie impressionanti.

Un altro luogo (o tempo) in cui le particelle ad alta energia si sono manifestate fu alle  origini dell’Universo, quando tutta la sua massa era concentrata in uno spazio infinitesimo e in cui vigevano le leggi fisiche delle alte energie, che sono appunto quelle che l’LHC cerca di carpire riproducendo sulla Terra eventi altrimenti impossibili da studiare.