4
lug 2012

Che cos'è il bosone di Higgs?

Peter Higgs nel 1964 ipotizzò l'esistenza di un campo (e il relativo bosone) che dà la massa a tutte le altre particelle (tranne il fotone). La sua idea, alla base del Modello Standard, è stata <a href="http://bit.ly/LY7S17">confermata sperimentalmente dal CERN soltanto nel 2012</a>.
Peter Higgs nel 1964 ipotizzò l'esistenza di un campo (e il relativo bosone) che dà la massa a tutte le altre particelle (tranne il fotone). La sua idea, alla base del Modello Standard, è stata confermata sperimentalmente dal CERN soltanto nel 2012.

È la “regina” delle particelle elementari. Nel senso che è la particella la cui esistenza consente che tutte le altre particelle fondamentali (dal protone all’elettrone, agli altri bosoni) abbiano una massa.
In altre parole, senza il bosone di Higgs la materia sarebbe molto diversa da come la conosciamo, e forse non esisterebbe del tutto.
Il bosone di Higgs, insomma, fornirebbe la spiegazione di uno dei più grandi misteri della fisica. E cioè: perché quasi tutte le particelle hanno una massa? E perché alcune, come il fotone, la “particella” della luce, hanno invece massa pari a zero?
Le risposte a questi quesiti provengono dal cosiddetto “modello standard”, sviluppato dai fisici teorici per spiegare il mondo dell’infinitamente piccolo in maniera coerente e completa.

Campi e bosoni
Secondo tale modello, associato al bosone di Higgs c’è il campo di Higgs, un campo di forze che permea tutto l’universo, del quale il bosone è “portatore” della forza. Quasi nessuna particella può attraversare senza conseguenze il campo di Higgs: il transito di una particella viene infatti “disturbato”, come se essa passasse attraverso una rete tesa. Sarebbe proprio questo disturbo (i fisici parlano di “interazione”) a generare la massa delle particelle. Un’eccezione alla regola è appunto quella del fotone, non… incline a interagire con il campo di Higgs.

Chi l'ha inventato?
La particella di Higgs prende nome dal fisico britannico Peter Higgs che la ipotizzò nel 1964. Appartiene alla famiglia dei bosoni, che comprende diverse particelle, ma solo 6 delle quali “fondamentali”, cioè non composte da altre particelle più piccole. Tra queste 6 ci sono il fotone e le particelle W e Z, per la scoperta delle quali Carlo Rubbia condivise il Nobel per la fisica nel 1984. Le altre due sono il gluone (altra particella di massa zero) e il gravitone, l’unico per il quale non esistono ancora prove sperimentali.

La scoperta del CERN

Le caratteristiche della nuova particella scoperta al CERN di Ginevra, di cui è stato dato annuncio, si sovrappongono molto bene a quelle previste per via teorica per il bosone di Higgs. In particolare la sua massa, pari a circa 126 GeV (cioè circa 134 volte quella del protone). Ma i fisici delle particelle lavorano su oggetti di fatto inafferrabili, che lasciano deboli tracce del loro passaggio e la cui presenza viene spesso identificata in modo indiretto. Per questo, la scoperta del bosone di Higgs possiamo dire che è sicura circa al 99,99994%. Non una certezza, ma quasi.
E anche nel caso il bosone trovato non fosse proprio quello di Higgs, ma un suo "gemello" molto simile, sarebbe comunque una scoperta memorabile che aprirebbe la strada a nuovi, entusiasmanti, filoni di ricerca. 

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