Scoprendo il bosone di Higgs

Cultura
A colloquio con una giovane fisica del CERN di Ginevra
Sabato, 14 luglio 2012
La ricerca
■ L’annuncio
Mercoledì 4 luglio
L
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e
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sc
Scoprendo il bosone di Higgs
E
uforia, eccitazione e sollievo per
un obiettivo che rende giustizia
del lavoro svolto in questi anni,
ma anche la volontà di tornare
subito con i piedi per terra perché
quello che si apre davanti agli scienziati,
dopo la scoperta della nuova particella
compatibile con il Bosone di Higgs, è
un mondo con un tassello in più, ma
ancora per la gran parte ignoto, dove
solo il 4% di ciò che compone l’universo
è conosciuto. Sono queste le sensazioni
che si respirano parlando con chi a quella
scoperta ha contribuito, seppur dalle
retrovie, nell’ombra o, sarebbe meglio
dire, nelle luci della “Control Room” il
centro da cui passano i dati delle ricerche
in corso al Cern. Silvia Taroni è una
giovane fisica, nativa di Carate Urio sul
lago di Como. Assegnista di ricerca per
l’università di Perugia, da alcuni anni
lavora all’esperimento CMS, uno dei
due esperimenti che ha annunciato la
scoperta del Bosone di Higgs. Un nome
che rientrerà – insieme a quelli degli altri
2190 tra professori
e ricercatori – tra i
firmatari dell’articolo
scientifico che verrà
pubblicato sulla
scoperta. “Purtroppo –
racconta la ricercatrice
– non ho potuto vivere
a pieno i festeggiamenti
perché ero a Praga
per una conferenza,
ma ritornata al Cern si
sente, anche a distanza
di giorni, l’euforia
del momento”. La
contattiamo al termine
del suo turno di otto ore
passato proprio nella
Control Room, perché
anche nei giorni della
festa, l’esperimento non
si è mai fermato. “A CMS come ad ATLAS
– racconta la giovane – si lavora 24 ore su
24, sette giorni su sette. In sala controllo
siamo presenti almeno in cinque con il
compito di vigilare sulla ricezione dei dati.
Informazioni che saranno analizzate dagli
scienziati del Cern e di tutto il mondo”.
Per rendere un’idea della mole di dati
prodotta, bisogna calcolare che all’interno
dell’acceleratore, nel punto di collisione
tra i due fasci di protoni, avvengono
alcune miliardi di collisioni al secondo. Un
numero di casi impossibile da considerare
nel complesso. Per questo entrano in gioco
le selezioni che eliminano le collisioni
considerate inutili ai fini delle ricerche
e salvano – come se fosse un setaccio –
quelle ritenute interessanti. “Per ogni
secondo – continua la fisica - sono circa
cento le collisioni memorizzate per essere
poi analizzate”.
Ed è analizzando i dati del 2011 e 2012 che
gli scienziati sono arrivati all’eccezionale
scoperta. “E’ difficile non essere eccitati
per questi risultati”, ha detto il direttore
Perché chiamarla
“Particella di Dio”
La definizione (che non piace agli scienziati)
è nata negli anni ‘90 da una trovata editoriale
A
l Cern di Ginevra hanno dato
finalmente l’annuncio ufficiale della
scoperta: il bosone di Higgs - la
particella elementare intuita dallo scienziato
britannico 48 anni fa, che consentirebbe
ad ogni altra particella subatomica
della materia di avere massa - esiste
davvero ed è stato “catturato” nel famoso
superacceleratore LHC, grazie al lavoro di
migliaia di scienziati, molti dei quali giovani
talenti italiani. È la cosiddetta “particella
di Dio” inseguita da anni - chiamata anzi
della ricerca del CERN, Sergio Bertolucci.
“All’inizio dell’anno – continua Bertolucci–
avevamo detto che nel corso del 2012
saremmo arrivati a trovare una nuova
particella compatibile con quella di
Higgs o a escludere l’esistenza dell’Higgs
previsto dal Modello Standard. Con tutte
le necessarie cautele, mi sembra che
siamo ad un punto di svolta”. Non bisogna
però dimenticare come la particella
possa presentare alcune caratteristiche
che si diversificano da quelle previste
dal Modello Standard. “Questo – spiega
Taroni – significa che pur riconoscendo
la validità del Modello potrebbe essere
necessario modificarlo per renderlo più
adatto alla realtà che emergerà dai dati”.
Una visione più precisa si potrebbe aver e
nel 2014 quando l’acceleratore, dopo un
periodo di fermo, verrà riacceso e portato
ad una velocità superiore. “Attualmente
– conclude la ricercatrice – le collisioni
avvengono a 8 TEV, energia mai raggiunta
da nessun acceleratore al mondo, e questo
ha permesso di trovare particelle che
hanno una grande
massa. L’acceleratore
è, però, progettato
per arrivare fino a
14 TEV di energia
e questo significa
avvicinarsi sempre
più alle condizioni
che si avevano
nell’universo un
attimo dopo il
Big Bang. Questo
permetterà
di raccogliere
informazioni sempre
più dettagliate sulla
materia e di indagare
sempre più a fondo
il mondo che ci
circonda”.
La ricerca continua.
dal premio Nobel Lederman nel titolo che
avrebbe voluto dare al suo libro del 1993
“particella maledetta” perché non si lasciava
trovare, ma definita invece dall’editore con
quel nome più azzeccato -, che conferma le
teorie fisiche più recenti e al tempo stesso
apre ad una nuova fisica, risultando con
caratteristiche in parte diverse da quelle
supposte.
In realtà il bosone di Higgs spiega la
materia a noi nota, che è solo il 4%
dell’universo conosciuto, mentre il restante
96% è costituito dall’energia oscura e dalla
materia oscura, così definite perché non
appariva ai telescopi (non emettendo
luce). E proprio le anomalie riscontrate nel
bosone - acchiappato per la coda, dicono
umoristicamente gli scienziati soddisfatti
e festanti - potrebbero costituire l’anello di
congiunzione verso quel mondo fisico più
vasto e sconosciuto. Come a dire che ne
resta ancora di strada da fare e il mondo ci
sta tutto di fronte nel suo infinito mistero.
Abbiamo intuito qualcosa dell’architettura
dell’universo e per questo azzardiamo
chiamarla “particella di Dio”, come a riferirci
a scoperta del Bosone di Higgs è stata
annunciata il 4 luglio scorso al Cern
dai portavoce degli esperimenti ATLAS
e CMS, ovvero i due esperimenti (sui
quattro al lavoro contemporaneamente
sull’acceleratore LHC di Ginevra) che
erano alla ricerca della particella, la
cui esistenza, era stata teorizzata
dal fisico britannico Higgs nel 1964.
Secondo i risultati preliminari entrambi
gli esperimenti sarebbero arrivati alla
stessa conclusione: una nuova particella
con caratteristiche compatibili a quelle
attribuite al Bosone di Higgs è stata
individuata ad una massa tra i 125
e i 126 GeV. “Abbiamo osservato nei
nostri dati chiari segni di una nuova
particella. Si apre per noi una fase
eccitante”, ha detto Fabiola Gianotti,
portavoce ATLAS. “I risultati sono
preliminari – ha spiegato il portavoce di
CMS, Joe Incandela – ma ci troviamo di
fronte ad una nuova particella che, noi
sappiamo, dovrebbe essere un bosone,
il bosone con maggior energia mai
trovato. Le implicazioni sono veramente
significative per questo dobbiamo essere
estremamente diligenti in tutti i nostri
studi e nei controlli incrociati”.
■ Il commento
Una scoperta storica
S
“
coperta attesa, ma storica”. Lo
afferma Ugo Amaldi, docente
di fisica medica all’Università Milano
Bicocca, membro dell’Accademia
nazionale delle scienze, presidente della
Fondazione Tera e a lungo dirigente
del Cern, commentando la scoperta. “È
una scoperta di grande importanza per
la fisica fondamentale - spiga l’esperto
al Sir - in quanto la rivelazione della
creazione di qualche decina di particelle
di Higgs dimostra che lo spazio, anche
vuoto, è abitato da un’entità molto
sottile che chiamiamo un campo. La
particella di Higgs è per noi fisici la
manifestazione dell’esistenza di un corpo
che riempie tutto lo spazio fin dai tempi
del Big Bang, ed è questo campo che dà
la massa a tutte le particelle”. Il bosone
di Higgs, spiega Amaldi, “è la base del
Modello Standard, che noi conosciamo
da 50 anni e al quale però mancava fino
ad oggi un tassello”. Il Modello Standard,
che costituisce la teoria di riferimento
della fisica contemporanea, “da oggi è
diventato completamente sostenuto dai
dati sperimentali”, e per Amaldi può
sostanziare “sia future teorie del mondo
suborganico, sia gli studi dei primissimi
istanti di vita dell’universo”.
pagina a cura di MICHELE LUPPI
- più o meno consapevolmente (molti fisici
non gradiscono quella definizione) - al
grande Architetto, che ha presieduto alla
creazione o ha dato l’input ad un “big bang”
che si voglia... Il grande libro della Natura
che si squaderna davanti allo sguardo e
all’intelligenza dell’uomo - dalla corolla di
un fiore alla forma di un insetto, dai misteri
della fisica a quelli dell’astronomia - mostra
tutto il suo fascino, lasciandoci intuire il
fascino misterioso e avvolgente di Chi - oltre
al che cosa - è alla sua origine.
Alla nostra intelligenza è affidata
la continua scoperta del bello,
dell’infinitamente piccolo e
dell’infinitamente grande, in una ricerca
incessante, che merita sempre più impegno
- e magari anche un maggiore impiego di
risorse -, non solo per sfruttarne eventuali
applicazioni tecnologiche, ma già in sé per
lo stupore della conoscenza, che ci rende
creature speciali e uniche in questo mondo
infinito da contemplare, rispettare e amare
come Suo dono.
VINCENZO TOSELLO
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