All’appuntamento fissato per le 14:00 di oggi, martedì 13 dicembre, sono arrivati puntuali in molti, moltissimi, da tutto il mondo e, per la maggior parte, senza abbandonare casa o ufficio. Per assistere al seminario tenutosi presso il CERN di Ginevra, infatti, era sufficiente una connessione internet. È stato così possibile apprendere i più recenti risultati di ATLAS e CMS, due esperimenti in corso presso il più grande acceleratore di particelle del mondo, il Large Hadron Collider (LHC), direttamente dai rispettivi responsabili, entrambi italiani: Fabiola Gianotti e Guido Tonelli. Il notevole interesse e le aspettative che hanno trasformato in un evento mediatico (seguito dalla stampa oltre che su Twitter, Facebook e innumerevoli blog) quello che normalmente sarebbe stato un seminario scientifico per addetti ai lavori, è dovuto al fatto che i risultati riguardano un ricercato molto speciale: il bosone di Higgs. Il fatto che riuscire a provare l’esistenza di questa particella sia di importanza cruciale per la fisica moderna lo si può intuire anche dal fatto che alcuni l’abbiano ribattezzata “particella di Dio”. La risposta alla domanda che sorge spontanea a questo punto è “no”: l’esistenza del bosone di Higgs non è ancora stata confermata, ma grazie alla estrema accuratezza degli esperimenti effettuati, ora il campo in cui cercarlo è estremamente circoscritto. In altre parole, come ha commentato Massimo Della Valle, direttore dell’INAF-Osservatorio di Capodimonte, che oggi era tra i tanti spettatori virtuali: “ la caccia è ancora aperta, ma forse si sa dove sparare”.
Andando più nello specifico, i due esperimenti hanno indicato che se il bosone di Higgs previsto dalla teoria esiste, dovrebbe avere una massa (espressa in termini energetici) compresa fra valori specifici: fra i 116 e 130 GeV, secondo i dati di ATLAS, fra i 115 e i 127 GeV secondo CMS. Abbiamo delle finestre in cui guardare, quindi, per cercare qualcosa di fondamentale.
“Se tale particella esistesse” spiega Della Valle “ci permetterebbe di comprendere il meccanismo fisico in base al quale le particelle, che compongono la materia, acquisiscono massa.” La massa, secondo questa ipotesi, non sarebbe una caratteristica intrinseca ma qualcosa che si acquisisce.
“L’idea è che le particelle acquisiscano massa muovendosi attraverso il “campo di Higgs”. Un buon esempio per comprendere il meccanismo è quello di immaginare delle piccole sfere che si muovono in un “liquido” denso e vischioso*. Maggiore è la loro interazione con il liquido, maggiore è la massa che sembrano assumere. Le particelle subatomiche si comporterebbero come le sferette in movimento nel “liquido” denso e vischioso (che nell’esempio corrisponderebbe al “campo di Higgs”). Noi sappiamo dalla teoria quantistica che ogni “campo” ha una particella associata, per esempio per il campo elettromagnetico la particella associata è il fotone. Quindi al campo di Higgs deve essere associata una particella, il bosone di Higgs, per l’appunto. Trovare il bosone di Higgs dimostrerebbe la realtà dell’omonimo campo di Higgs e individuerebbe il meccanismo attraverso il quale le particelle hanno le masse che oggi misuriamo nei nostri laboratori.”
Dimostrare l’esistenza della particella di Dio, in altre parole, servirebbe a far tornare i conti, darebbe la conferma che i modelli teorici che abbiamo costruito e su cui costruiamo nuove teorie sono solidi e affidabili.
Dopo i risultati annunciati oggi gli esperimenti al CERN proseguono con maggior vigore: continuando a restringere il campo di ricerca è probabile che non ci sia da aspettare ancora molto per la risposta definitiva.
*Un altro esempio per visualizzare come le particelle acquisirebbero massa muovendosi nel campo di Higgs, è rappresentato da una serie di illustrazioni realizzate qualche tempo fa presso il CERN:
Possiamo immaginare che lo spazio permeato dal campo di Higgs sia come una sala piena di ricercatori che conversano tranquillamente
Un famoso scienziato fa il suo ingresso in sala, attirando l'attenzione su di sè
I ricercatori si raggruppano intorno al famoso scienziato, rallentandone il cammino. Ciò aumenta la sua resistenza al movimento, gli conferisce massa, analogamente a quanto si presume succeda a una particella che si muove nel campo di Higgs.