IL BOSONE DI HIGGS

La particella che tanto assomiglia al Bosone di Higgs è proprio il Bosone di Higgs. Dopo averla osservata in ogni suo aspetto, gli scienziati del CERN battezzano ufficialmente la loro scoperta, annunciata per la prima volta il 4 luglio del 2012. Da allora, l'acceleratore di particelle LHC ha continuato a lavorare a pieno ritmo. Gli scienziati di Ginevra hanno raccolto il triplo delle informazioni che avevano otto mesi fa e, finalmente, hanno tolto ogni condizionale dalle loro dichiarazioni. Il fatto che il Bosone sia stato ufficialmente chiamato con il nome di Peter Higgs potrebbe anche spianare la strada del premio Nobel al fisico inglese che nel 1964 predisse a tavolino l'esistenza del Bosone.

"Non è escluso però che ci siano altre sorprese", mette in guardia da Ginevra Sergio Bertolucci, che al CERN svolge il ruolo di Direttore della ricerca. "Quello che abbiamo trovato è un bosone di Higgs: ne ha chiaramente tutte le caratteristiche. Ma potrebbe non essere l'unico bosone di Higgs esistente. Le teorie ci suggeriscono che potrebbero esistere cinque particelle di questa famiglia. Nulla vieta che nelle nostre mani ne sia finita una diversa rispetto a quella prevista dal Modello Standard".

Il Modello Standard della Fisica è l'insieme delle teorie che, al momento, meglio descrivono la composizione della materia a noi nota e le forze che fanno interagire le particelle fondamentali. In base a questo modello, nel 1964 Peter Higgs si mise a tavolino e teorizzò l'esistenza di un nuovo bosone. La sua presenza era necessaria per spiegare come mai le particelle fondamentali hanno una massa, e anziché schizzare nell'Universo alla velocità della luce interagiscono, si attraggono l'una con l'altra e formano la materia così come la vediamo sulla Terra e negli astri.

Il Bosone di Higgs era l'ultima delle particelle del Modello Standard teorizzate ma non ancora osservate in un esperimento. L'acceleratore di particelle LHC (Large Hadron Collider) l'anno scorso ha colmato questa lacuna. Ma il fatto che la materia a noi nota formi solo il 4 per cento dell'Universo indica che la strada per superare il Modello Standard è ancora lunga. Una delle ipotesi avanzate dai fisici teorici si chiama "Supersimmetria" e potrebbe spiegare dove si trova il 96% della materia e dell'energia che pervadono l'Universo ma restano invisibili ai nostri occhi. Secondo la nuova ipotesi, ognuna delle particelle note avrebbe una compagna più pesante nel regno misterioso della "Supersimmetria".

Per Guido Tonelli, fisico del CERN e dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, che insieme a Fabiola Gianotti ha guidato una squadra di quasi diecimila fisici (molti dei quali italiani) alla scoperta del bosone di Higgs "oggi comincia una lunga avventura, all'insegna di una collaborazione tra fisici e astrofisici. Abbiamo capito il meccanismo con il quale le particelle acquistano la massa. Il prossimo passo sarà studiare il ruolo che il Bosone di Higgs potrebbe aver giocato nei primi istanti dell'Universo".

CHE COS'È IL BOSONE DI HIGGS GRAZIE AL QUALE OGNI COSA HA MASSA

L'esistenza della particella prevista 48 anni fa è stata annunciata al CERN di Ginevra


È chiamata la "Particella di Dio" perché grazie ad essa ogni cosa ha una massa e la materia esiste così come la conosciamo. I fisici preferiscono chiamarlo Bosone di Higgs, dal nome del britannico Peter Higgs, che nel 1964 ne aveva previsto l'esistenza.

Una particella come questa è necessaria: è l'ultimo mattone del quale la Fisica contemporanea ha bisogno per completare la principale delle sue teorie, chiamata Modello Standard. Questo è una sorta di "Catalogo della materia" che prevede l'esistenza di tutti gli ingredienti fondamentali dell'Universo così come lo conosciamo. Comprende 24 particelle elementari 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 quattro Forze della natura (Gravitazionale, Debole, Elettromagnetica e Forte) che agiscono nell'infinitamente piccolo. I messaggeri previsti dal Modello Standard sono sei in tutto: Z, W+, W-, Gluone, Fotone, Bosone di Higgs. Il portatore della Forza Gravitazionale (Gravitone) non è parte del Modello Standard.

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 paragona il Bosone di Higgs ad un personaggio famoso che entra in una sala piena di persone, attirando intorno a sè 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 particella 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.