[04/07/2012] News

finalmente ufficiale, il bosone inafferrabile stato catturato

L'annuncio è stato dato, questa mattina a Ginevra. I fisici del Cern, nella fattispecie i due gruppi protagonisti degli esperimenti Atlas e Cms, hanno trovato indicazioni, con una significatività statistica di 5 sigma - che nel gergo dei fisici significa «scoperta» - dell'esistenza di una particella di massa vicina a 125 GeV (giga elettronvolt). La particella ha le caratteristiche di un bosone. Una particella messaggero.

Certamente si tratta del "bosone di Higgs". Per chi avesse ancora dubbi basta che si riguardi le lacrime di gioia di Peter Higgs (nella foto), il teorico scozzese che ha ipotizzato l'esistenza della particella quasi mezzo secolo fa, per capire che questa volta non si scherza. «Non pensavo che avrei visto questo giorno, nell'arco della mia vita», ha dichiarato a caldo. 

In realtà è proprio un ciclo di ricerca che viene a conclusione (per riaprirne subito dopo alcuni altri): quello del Modello Standard della fisica delle alte energie. In soldoni il Modello, proposto all'inizio degli anni '60 da Sheldon Lee Glashow, Abdus Salam e Steven Weinberg, prevede l'esistenza di almeno due tipi di particelle (i leptoni e gli adroni), divise ciascuna in tre diverse famiglie, di quattro interazioni fondamentali e di svariati tipi di particelle messaggero, i bosoni (per la precisione, i bosoni di gauge)  che "trasportano" le varie interazioni. 

Il Modello di Glashow, Salam e Weinberg prevede, anche, che le quattro interazioni siano espressioni diverse un un'unica interazione fondamentale. Cosicché i fisici sono alla ricerca dei processi di unificazione. La teoria prevede, per esempio, che elettromagnetismo e interazione debole (l'interazione responsabile della radioattività di alcuni nuclei atomici) siano espressione diversa di un'unica forza, l'interazione elettrodebole, e che questa forza abbia, come particelle messaggero, tre "bosoni intermedi" piuttosto grassocci: W+, W- e Z0.

Questo bosoni furono scoperti nel 1983 proprio al Cern di Ginevra dal gruppo guidato da Carlo Rubbia. A dimostrazione che il Modello Standard funziona. Tuttavia la teoria ha diverse lacune. E Peter Higgs dimostrò, nel 1964, che esso può reggere solo se esiste un altro campo, da allora noto come campo di Higgs, la cui particella messaggero è un bosone, il "bosone di Higgs", la quale tra l'altro, per così dire, conferisce una massa a tutte le altre particelle.

Era una previsione teorica. Ma, fino a questa mattina, non c'era alcuna evidenza sperimentale che il "bosone di Higgs" (col relativo campo) esistessero. Oggi quella prova è stata portata. I fisici di Atls e Cms hanno scoperto - la parola è ormai tecnicamente esatta - l'esistenza di una particella finora sconosciuta con una massa molto alta, 126 GeV.  La particella, appunto, ha le caratteristiche di un bosone, e la sua massa è compatibile con quella del "bosone di Higgs".

Gli studi non sono però terminati, ma la scoperta è ormai certa. E si tratta di una delle più importanti scoperte in fisica dell'ultimo mezzo secolo. Degna del Nobel, per intenderci.

C'è, tuttavia, nelle parole pronunciate a Ginevra dai fisici di Atlas e di Cms un residuo di prudenza. Occorrono ulteriori studi, hanno detto. Non tanto per capire se il bosone scoperto è davvero il "bosone di Higgs" (di che altro si potrebbe trattare?), ma per capire se le caratteristiche di questo "bosone di Higgs" reale sono le medesime di quelle previste dalla teoria.

Secondo alcuni potrebbe avere proprietà un po' diverse. In grado di spalancare nuove finestre sull'universo. Un universo, sia detto per inciso, di cui conosciamo solo al 4% di che pasta è fatto. Il resto è composto da energia (al 73%) e da materia (al 23%) di cui non sappiamo molto. Anzi, che ci sono letteralmente oscuri. Forse il bosone fino a oggi inafferrabile e ora finalmente catturato può dirci qualcosa a proposito.

Ma la scoperta del «bosone di Higgs» è importante anche per motivi, come dire, sociali. In primo luogo dimostra che la fisica non è affatto finita, come sostengono alcuni, ma ha ancora molte cose da scoprire e ha ancora la capacità di scoprirle. E poi che a questa fisica di frontiera assoluta l'Italia partecipa da protagonista. A guidare Atlas è un'italiana dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), Fabiola Gianotti. A guidare il Cms fino a poco tempo fa è stato un altro italiano, Guido Tonelli dell'Infn di Pisa. Direttore scientifico del Cern è ancora un italiano, Sergio Bertolucci. 

Insomma, tra i molti genitori della scoperta del "bosone di Higgs" ci sono molti italiani. E, dunque, ha ragione Fernando Ferroni, il presidente dell'Infn: non si capisce come quegli stessi politici che oggi si congratulano per il grande successo della fisica italiana, siano anche gli stessi che continuano a tagliare gli investimenti pubblici alla ricerca.

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