La caccia al bosone di
Higgs è terminata?
Oggi, 4 luglio 2012, al CERN di Ginevra, gli esperimenti ATLAS e CMS hanno annunciato
d'aver definitivamente osservato, nelle collisioni protone-protone a LHC, la produzione di
una nuova particella, mai osservata finora. Si tratta verosimilmente del bosone di Higgs, a
lungo cercato dai fisici di tutto il mondo. L'attesissimo annuncio è stato fatto
congiuntamente dai due esperimenti nel corso di un seminario di presentazione dei risultati
ottenuti al termine del primo periodo di presa dati del 2012, trasmesso in diretta presso il
Dipartimento di Fisica dell'Università di Roma "Sapienza" e la Sezione INFN di Roma.
Il risultato è stato reso possibile grazie alle eccezionali prestazioni dell'acceleratore LHC e
dei rivelatori ATLAS e CMS, costruiti e funzionanti anche grazie al fondamentale contributo
dei fisici romani, che ne hanno realizzato le parti piú importanti ai fini della scoperta e
hanno contribuito in maniera rilevante all'analisi dei dati che ha portato alla scoperta
stessa. A Roma sono stati progettati e costruiti i rivelatori fondamentali per questo tipo di
scoperte: lo spettrometro per muoni di ATLAS e il calorimetro elettromagnetico di CMS,
uno strumento per la misura di elettroni e fotoni. Il Bosone di Higgs è stato identificato
proprio grazie ai decadimenti nei quali lo stato finale e' costituito di muoni o fotoni.
La Sezione di Roma ha dato un contributo rilevante anche in termini di potenza di calcolo
necessaria per estrarre il debole segnale dal fondo, milioni di volte piú intenso, grazie alla
presenza di un innovativo centro di calcolo distribuito che impiega la tecnologia Grid.
La massa della nuova particella è stata determinata essere pari a circa 125 volte la massa
del protone. Con l’attuale statistica a disposizione quanto osservato nei vari canali di
decadimento è compatibile con quanto previsto dal modello standard della fisica delle
interazioni fondamentali per un bosone di Higgs. Successive misure saranno necessarie
per capire con precisione la natura della nuova particella osservata.
Il bosone di Higgs è un importante ingrediente nell’attuale modello delle interazioni
fondamentali, in quanto è responsabile della massa delle particelle elementari. Nel
modello, la massa di ciascuna particella è determinata dall’interazione di queste con il
campo di Higgs, le cui fluttuazioni di natura quantistica generano le particelle note come
bosoni di Higgs, sperimentalmente osservabili attraverso i loro decadimenti.
L’attività sperimentale delle collaborazioni ATLAS e CMS, naturalmente, non si esaurisce
con questa scoperta. Il programma scientifico di LHC è molto vasto e comprende la ricerca
di particelle supersimmetriche, di buchi neri microscopici e di segnali provenienti da extradimensioni.
Nei prossimi anni, inoltre, LHC estenderà la frontiera dell'energia nella ricerca dei
fenomeni di fisica fondamentale, raggiungendo energie mai raggiunte da nessun
altro esperimento. Pertanto la ricerca che si conduce negli esperimenti ATLAS e
CMS è e sarà comunque aperta a sorprese di ogni tipo come per esempio la
possibile scoperta di particelle o fenomeni ancora non previsti da alcuna teoria, che
potrebbero rivoluzionare il nostro quadro interpretativo dell'Universo.
Il prossimo 10 luglio, alle ore 15, presso l'Aula Amaldi del Dipartimento di Fisica
dell'Università di Roma "Sapienza" i fisici romani terranno un seminario in italiano per
illustrare i dettagli della scoperta.
Per informazioni:
Prof. Giovanni Organtini
Dip.to di Fisica “Sapienza”, Università di Roma
INFN-Sezione di Roma
Piazzale Aldo Moro 2
00185 ROMA (Italy)
[email protected]
[email protected]
