Scienze

Che cosa c'è dentro il bosone di Higgs?

Una nuova ricerca ipotizza che il bosone di Higgs sia costituito da qualcosa (particelle?) di ancora più piccolo, tenuto insieme da forze sconosciute.

Probabilmente pochi sanno esattamente che cos'è, ma tutti sanno che c'è: è il bosone di Higgs, la famigerata particella di Dio, teorizzato nel 1964 da Peter Higgs (Nobel per la fisica 2013 proprio per il bosone), rilevato per la prima volta nel 2012 con gli esperimenti condotti all’LHC (il Large Hadron Collider) del Cern. Tutti sanno che c'è, proprio grazie all'eco che ebbe per giorni su giornali, tv, siti web, twitter eccetera.

Adesso c'è una novità: quella particella potrebbe in realtà essere costituita da un insieme di qualche cos'altro (particelle?) tenuto insieme da una forza di cui al momento sappiamo poco o nulla.

Le particelle fondamentali note fino all'Higgs, che in questo schema andremme a costituire il primo tassello della quinta colonna.

Che cos'è un bosone? I bosoni sono una classe di particelle. Tutte le particelle responsabili delle forze sono dei bosoni: i gluoni, responsabili della forza nucleare forte, i bosoni W e Z, responsabili della forza nucleare debole, il fotone, legato alla radiazione elettromagnetica, il gravitone (se esiste, dovrebbe essere responsabile della trasmissione della forza di gravità nei sistemi di gravità quantistica), l'Higgs, responsabile per la massa (perciò chiamato dai più anche "particella di Dio") [fonte: Link2Universe].

Fermioni e Scalari. A sostenere questa ipotesi sono quattro fisici teorici italiani: Elena Vigiani (dip. di fisica dell’università di Pisa e dell’Infn), Alessandro Strumia (Cern), Francesco Sannino (University of Southern Denmark) e Andrea Tesi (Enrico Fermi Institute di Chicago): quattro giovani scienziati che lavorano in luoghi diversi del pianeta, ma che insieme sono giunti a un unico risultato.

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Una tavola delle particelle elementari realizzata nel 2004 per aiutare a capire le relazioni tra particelle. Clicca sull'immagine per ingrandirla. © Focus

L’ipotesi che il bosone di Higgs non sia un’unica particella, ma il frutto dell'unione di più particelle non è del tutto nuova, ma questa ricerca si discosta dalle precedenti per il tipo di particelle che vengono considerate e per i risultati.

Secondo i quattro ricercatori le particelle che si uniscono a formare il bosone di Higgs sono fermioni (una famiglia di particelle che comprende quark, neutrini ed elettroni) e scalari (particelle di massa nulla: sarebbero pura energia cinetica).

I progetti in discussione (clicca sull'immagine per ingrandirla).

L'LHC non basta. Nelle ipotesi precedenti, in relazione alla natura dell'Higgs, le scalari non sono mai stete considerate: se esistono, ed è da dimostrare, sarebbe probabilmente possibile spiegare la massa di tutte le particelle fondamentali che si conoscono (spalancando le porte a una valanga di nuove domande...).

In pratica, al momento è come essere tornati indietro, al 1964, quando l'ipotesi di Higgs (e di un altro pool di fisici, rimasti relativamente in ombra perché solo il lavoro di Peter Higgs citava la possibile esistenza di un nuovo bosone) aveva bisogno di una prova sperimentale. L'LHC fu costruito proprio per quell'esperimento.

Per la caccia alle scalari è necessario un acceleratore più potente dell'LHC, ma se dovessero essere scoperte, affermano gli scienziati, si potrebbe dare una soluzione a problemi cosmologici che oggi appaiono fuori dalla nostra portata, per esempio sulla materia oscura o sulla scomparsa dell'antimateria dal nostro Universo.

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22 novembre 2016 Luigi Bignami
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