ARTE FACTUM : La particella di Dio

ARTE FACTUM  :   La particella di Dio

Inseguita da quasi 50 anni, un'impronta della "particella di Dio" è stata finalmente osservata dagli esperimenti del Cern di Ginevra. A produrla è stato il Large Hadron Collider (Lhc) il più potente acceleratore di particelle del mondo, un anello sotterraneo di 27 chilometri di diametro capace di far scontrare protoni a velocità prossime a quelle della luce. E a "fotografare" le sue tracce sono stati due degli enormi rilevatori piazzati nei punti di collisione fra i protoni: Atlas e Cms, guidati dagli italiani Fabiola Gianotti e Guido Tonelli.


"Abbiamo iniziato a notare il segnale alla fine dell'estate. Ma analisi così complesse hanno richiesto mesi di lavoro e la collaborazione di migliaia di fisici in tutto il mondo", racconta Sergio Bertolucci, che al Cern è direttore della ricerca. Dei circa 10mila fisici del Cern impegnati nella ricerca della particella di Dio, circa mille sono italiani. La presenza del nostro paese nel Centro di Ginevra è coordinata dall'Istituto nazionale di fisica nucleare. Il bosone di Higgs (il cui soprannome di "particella di Dio" nasce dal titolo di un libro del Nobel americano Leon Lederman) si sarebbe dunque affacciato nei rivelatori del Cern contemporaneamente alla misurazione dei neutrini più veloci della luce 3.

"Anche se i risultati sono significativi, i dati non bastano ancora a confermare con assoluta certezza l'esistenza del bosone di Higgs", mette in guardia il direttore del Centro, il fisico tedesco Rolf Heuer. Nella scala che i fisici chiamano "sigma" o "deviazione standard" siamo ancora al livello 3: per dichiarare con certezza una scoperta si richiede un livello minimo di 5. Ma Lhc continuerà ad accumulare dati. "Ed entro il 2012 saremo certamente in grado di dare una risposta definitiva" assicura Heuer.

Nel puzzle delle 17 particelle elementari che compongono la materia così come la conosciamo, il bosone di Higgs era l'ultimo pezzo mancante. La sua esistenza era stata ipotizzata nel 1964 dal fisico teorico inglese Peter Higgs. Come una chiave di volta, la "particella di Dio" ha il compito di tenere in piedi il Modello Standard della fisica moderna. Il compendio di teorie sul funzionamento dell'universo comunemente accettato dagli scienziati, senza questo bosone si trovava a descrivere un mondo fatto esclusivamente di particelle elementari senza massa, libere di schizzare via nell'universo alla velocità della luce e incapaci di formare stelle, pianeti ed esseri viventi.

Paradossalmente, il bosone di Higgs ha il compito di spiegare come mai la materia abbia un peso, ma la sua massa era proprio il parametro che mancava per descriverne l'identità. Gli esperimenti di Ginevra ora hanno fissato questo valore in 125 Gev (pari a oltre cento volte la massa di un protone), ma con un margine di incertezza che ancora impedisce al Cern di gridare alla scoperta definitiva. Per confermare il risultato serviranno almeno altri sei mesi di collisioni fra protoni al 99,9 per cento della velocità della luce oltre ai 400 trilioni avvenuti dal marzo del 2010 a oggi.

Fino all'annuncio ufficiale del 13 dicembre  2011 , i gruppi di ricerca di Cms e di Atlas erano stati tenuti all'oscuro l'uno dei dati dell'altro affinché i due risultati non si influenzassero a vicenda. Il Cern ha evitato così anche fughe di notizie e annunci prematuri di scoperta.

Il valore di 125 Gev, per quanto ampiamente atteso, apre però un nuovo problema ai fisici teorici che cercano di spiegare la struttura dell'universo. Il bosone di Higgs sarebbe infatti troppo leggero per assicurare l'equilibrio della materia alle altre energie. L'ipotesi che subentra ora è che per ogni particella nota ne esista un'altra, detta supersimmetrica, molto più pesante. Trovare questi nuovi ingredienti del mondo che ci circonda, e capire se possono anche spiegare il mistero della massa mancante dell'universo  -  la cosiddetta materia oscura  -  saranno le prossime missioni della macchina per l'esplorazione scientifica più grande del mondo, soprannominata "le piramidi del XXI secolo" per le sue dimensioni e la sua complessità.

Eremo Via vado di sole, L'Aquila, venerdì 16 dicembre 2011