La 'particella di Dio', l'elusivo e misterioso bosone di Higgs che dovrebbe dare la massa alle particelle, ha dato "segnali indicativi" della sua possibile presenza, anche se questi segnali "non sono ancora sufficientemente forti da permettere la rivendicazione di una scoperta". E' questo il "deciso passo avanti" nella ricerca di Higgs, dell'unica particella del Modello Standard cioè la cui esistenza debba essere ancora verificata sperimentalmente, annunciato recentemente al Cern di Ginevra, nel corso di un affollato seminario, dalle collaborazioni Atlas e Cms, guidate, rispettivamente dai fisici italiani Fabiola Gianotti e Guido Tonelli.
Durante il seminario al Cern, i fisici di Atlas e Cms, tra i due più importanti esperimenti in corso nel Large Hadron Collider (Lhc), l'acceleratore di particelle che corre per 27 km sotto l'istituto di ricerca di Ginevra, hanno presentato infatti lo stato della ricerca del bosone di Higgs secondo il Modello Standard delle particelle elementari. "I risultati dei due esperimenti sono basati sull'analisi di una quantità di dati molto più consistente di quella presentata alle conferenze estive, una mole tale - afferma il Cern - da segnare un deciso passo avanti nella ricerca del bosone di Higgs, ma non sufficiente a permettere di fare affermazioni conclusive sull'esistenza o non esistenza dell'elusivo Higgs".
La conclusione principale tratta dagli scienziati è che, "se esiste, il bosone di Higgs secondo il Modello Standard ha una massa inclusa con maggiore probabilità nell'intervallo 116-130 GeV per l'esperimento Atlas e 115-127 GeV per Cms" sottolineano gli scienziati del Cern. Entrambi gli esperimenti hanno dunque osservato in questa regione di massa "segnali indicativi, ma non ancora sufficientemente forti da permettere la rivendicazione di una scoperta".
Fabiola Gianotti
I bosoni di Higgs, se esistono, hanno una vita media breve e possono decadere in molti modi diversi. La loro scoperta consiste nell'osservazione delle particelle in cui l'Higgs decade piuttosto che sulla sua rivelazione. "Sia Atlas che Cms - prosegue il Cern - hanno analizzato diversi canali (modi) di decadimento, e hanno potuto osservare piccoli eccessi di eventi nella regione di massa più bassa non ancora esclusa da precedenti misure o da altri esperimenti". Presi singolarmente, nessuno di questi eccessi di eventi "è statisticamente più significativo del risultato che si osserverebbe tirando un dado e ottenendo due sei di fila" sottolineano gli scienziati per i quali "l'aspetto interessante è che più misurazioni indipendenti danno indicazioni nella regione 124-126 GeV". Insomma, per gli scienziati è "decisamente troppo presto" per dire se Atlas e Cms abbiano scoperto il bosone di Higgs, ma "questi risultati aggiornati" stanno generando un grande interesse nella comunità dei fisici delle particelle.
"Abbiamo ristretto la regione di massa più probabile per il bosone di Higgs a 116-130 GeV, e nel corso degli ultime settimane abbiamo iniziato a vedere un eccesso di eventi interessanti nel range di massa intorno a 125 GeV" spiega il portavoce dell'esperimento Atlas, Fabiola Gianotti . "Questo eccesso di segnali - spiega ancora la scienziata italiana - può essere dovuto ad una fluttuazione statistica, ma potrebbe anche essere qualcosa di più interessante. Non possiamo concludere nulla in questa fase. Abbiamo bisogno di analisi maggiori e di più dati".
Per Gianotti, inoltre, "date le eccezionali prestazioni di Lhc quest'anno, non sarà necessario aspettare a lungo per avere una quantità di dati sufficiente e questo ci consente di prevedere che il puzzle sarà risolto nel corso del 2012".
Guido Tonelli
Secondo quanto spiega il portavoce dell'esperimento Cms, Guido Tonelli, "non possiamo escludere la presenza del bosone di Higgs del Modello Standard tra i 115 e 127 GeV, a causa di un modesto eccesso di eventi in questa regione di massa, che in modo abbastanza coerente appare in cinque canali indipendenti". "Questo eccesso - prosegue Tonelli - è fortemente compatibile con un Higgs del Modello Sandard con una massa intorno ai 124 GeV o al di sotto di questo valore, ma la significatività statistica non è sufficiente per trarre conclusioni. Ad oggi ciò che vediamo è coerente sia con una fluttuazione di fondo, sia con la presenza del bosone di Higgs. Un'analisi più approfondita e i dati che questa magnifica macchina ci permetterà di raccogliere nel 2012, ci metteranno certamente in condizioni di dare una risposta".
Nei prossimi mesi, entrambi gli esperimenti approfondiranno ulteriormente le singole analisi dei dati, in tempo per le conferenze invernali di fisica delle particelle previste in marzo. Tuttavia, una dichiarazione definitiva sull'esistenza o non esistenza del bosone di Higgs richiederà più dati, e sarà probabilmente possibile solo nel mesi seguenti del 2012.
Ma che cos'è il Modello Standard? Il Modello Standard è la teoria che i fisici usano per descrivere il comportamento delle particelle fondamentali e le forze che agiscono tra queste. Descrive molto bene la materia ordinaria di cui noi, e tutto ciò che è visibile nell'Universo, siamo fatti. Ma non solo. Il Modello Standard non descrive però il 96% dell'Universo che è invisibile. Uno degli obiettivi principali del programma di ricerca di Lhc, la più grande macchina per la scienza mai costruita dall'uomo, è proprio l'esplorazione della fisica oltre il Modello Standard, e il bosone di Higgs potrebbe essere la chiave di questa nuova ricerca. L'esistenza del bosone di Higgs secondo il Modello Standard potrebbe confermare questa prima teoria avanzata nel 1960, ma il bosone di Higgs potrebbe assumere anche altre forme, descritte da teorie che vanno oltre il Modello Standard. La scoperta di un Higgs secondo il Modello Standard potrebbe comunque aprire la strada a nuova fisica, grazie a peculiarità nel comportamento di questa particella, che potrebbero emergere dopo avere studiato un gran numero di suoi decadimenti. La rivelazione di un bosone di Higgs non-Standard (diverso da quello previsto dal Modello Standard, ndt), attualmente fuori dalla portata degli esperimenti di Lhc con i dati finora accumulati, aprirebbe immediatamente la porta a nuova fisica. Mentre l'affermazione della non esistenza del bosone di Higgs Standard spingerebbe immediatamente verso la nuova fisica, la cui esplorazione è prevista dal programma di ricerca di Lhc al raggiungimento dell'energia di progettazione, dopo il 2014. In ogni caso, che Atlas e Cms mostrino nei prossimi mesi l'esistenza o meno del bosone di Higgs secondo il Modello Standard, gli scienziati non hanno dubbi che il programma di Lhc aprirà la strada a una nuova fisica.
Peter Higgs al Cern
Cosa sono il bosone di Higgs, il Modello Standard e la loro importanza - Il bosone di Higgs, soprannominato "la particella di Dio", è l'ultimo mattone necessario per confermare la teoria che costituisce il pilastro della fisica contemporanea, chiamata Modello Standard. Il bosone di Higgs è il mediatore del campo di Higgs, che determina la massa delle particelle, quindi degli atomi e in definitiva della materia stessa e dell'universo.
Il Modello Standard prevede l'esistenza di tutti gli "ingredienti" fondamentali dell'universo così come lo conosciamo. Comprende dodici particelle elementari organizzate in due famiglie: i quark e i leptoni, che sono i veri e propri mattoni della materia. Il Modello Standard prevede poi un'altra famiglia di dodici 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, ad esempio, 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 all'interno del nucleo dell'atomo.
"Questi 24 attori sarebbero burattini immobili se non venissero animati da qualcosa in grado di dare loro una massa", spiega il fisico teorico Antonio Masiero, della giunta esecutiva dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn). A "far recitare" i 24 attori del Modello Standard è il bosone di Higgs, grazie al quale le particelle cominciano a interagire fra loro e, rallentate dall'attrito, non viaggiano più alla velocità della luce e acquisiscono una massa.
PETER WARE HIGGS (Newcastle, 29 maggio 1929) - E' un fisico britannico. Dopo aver detenuto la cattedra di fisica teorica all'Università di Edimburgo, dal 1996 è professore emerito. Laureatosi e specializzatosi presso il King's College di Londra, è membro della Royal Society inglese.
È principalmente noto per la proposta avanzata negli anni sessanta, all'interno della teoria elettrodebole, che mira a spiegare l'origine della massa della particelle elementari in generale, e dei bosoni W e Z in particolare. Il così noto "meccanismo di Higgs" predice l'esistenza di una nuova particella subatomica, denominata bosone di Higgs. Sebbene questa particella non sia ancora stata rilevata in esperimenti di accelerazione di particelle, il meccanismo di Higgs è oggi generalmente accettato come importante ingrediente del Modello Standard della fisica delle particelle.
Higgs elaborò la sua teoria nel 1964 mentre passeggiava per le colline scozzesi, allorché corse in laboratorio dichiarando di aver maturato "one big idea" (una grande idea).
Si dice che Higgs sia dispiaciuto che la particella sia stata soprannominata "la particella Dio": teme infatti, anche se egli è dichiaratemente ateo, che questa descrizione "possa offendere le persone religiose". Il soprannome del bosone di Higgs è solitamente attribuito al premio Nobel Leon Lederman, in quanto compare nel titolo di un suo testo, ma in realtà è il risultato di una censura operata dall'editore sul soprannome di "particella dannata" (in inglese "the goddamn particle"), originariamente scelto dallo stesso Lederman a causa della elusività agli strumenti di ricerca.
Per il suo notevole contributo alla fisica teorica, Peter Higgs è stato decorato numerose volte con premi e riconoscimenti, tra i quali la medaglia Dirac e il premio Wolf per la Fisica; inoltre, se il bosone di Higgs dovesse essere rilevato dagli strumenti del Cern, con molta probabilità verrebbe ad aggiungersi in futuro il premio Nobel.
[Informazioni tratte da Adnkronos/Ign, Corriere.it, Wikipedia]
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