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Trovato il bosone di Higgs. O forse è qualcos’altro

Al CERN di Ginevra domani verrà fatto il punto sulle ricerche sul bosone di Higgs. L'annuncio della scoperta di una particella completamente nuova è data ormai per certa. Ma per affermare che si tratti effettivamente del bosone di Higgs o di qualcos'altro bisognerà attendere nuovi esperimenti e nuovi dati.

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Il 4 luglio 2012 sarà il giorno del Bosone di Higgs? O sarà invece il giorno di una nuova, ancora sconosciuta particella? Secondo Nature, nel seminario di domani non verranno presentate le evidenze dell’esistenza del bosone di Higgs. Il piatto forte della presentazione potrebbe essere una nuova particella, completamente sconosciuta. Ci vorranno nuovi scontri di protoni e nuovi dati per avere la conferma che si tratti proprio di una novità o del attesissimo bosone di Higgs, ovvero la particella che “dà la massa a tutte le altre particelle”.
[Com’è stato trovato il bosone di Higgs]

 

Che cos’è il bosone di Higgs

Per quasi mezzo secolo, i fisici di tutto hanno ipotizzato l'esistenza di un campo che aiuta a dotare gli altri di massa.
Questo campo prende il nome di Peter Higgs, uno dei 4 fisici che hanno postulato la presenza di questo campo e della relativa particella (il bosone di Higgs) che ne dimostra – a livello subatomico – l’esistenza.
Il bosone di Higgs è dunque il pezzo fondamentale del modello standard della fisica delle particelle.

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Questioni statistiche
Com’è noto, nell’acceleratore di particelle LHC vengono prodotti miliardi di scontri tra particelle ed è proprio l’energia di questi urti a generare altre particelle che vengono misurate dai rivelatori e che sono la traccia – o segnale - del passaggio del bosone di Higgs (che ha vita brevissima: un milionesimo di miliardesimo di miliardesimo di secondo, o 10-24 secondi).
I fisici devono essere proprio sicuri di aver visto questo segnale e di non averlo scambiato per un rumore di fondo. Già a dicembre i ricercatori avevano annunciato di aver visto qualcosa di interessante, senza però avere la certezza che fosse la sospirata particella o un rumore di fondo. Con i nuovi dati – e con le collisioni degli ultimi mesi – i ricercatori dovrebbero dare l’annuncio della scoperta dell’Higgs soltanto se il segnale registrato ha una significatività di almeno 5 sigma, pari a una probabilità del 99,99994% di essere giusto (o una probabilità di 0,00006% di essere un rumore di fondo).
[Leggi il glossario di Higgs, per capire tutti i termini della fisica]

Higgsteria
L’annuncio della particella di Dio (termine che i fisici detestano quanto i giornalisti amano) potrebbe saltare proprio perché questa certezza statistica non è stata ancora raggiunta: ultimamente gli esperimenti ATLAS e CMS hanno registrato molti segnali con probabilità compresa tra 4,5 e 5 sigma.
Ma sono pochi a credere a questa ipotesi: i dati a disposizione sono tantissimi e sarebbe logico aspettarsi una conferma.

Ospiti illustri
In più, domani a Ginevra saranno presenti i “padri teorici” del bosone, Peter Higgs e altri tre fisici che con lui l’hanno ipotizzato: François Englert, Gerald Stanford Guralnik e Carl Richard Hagen (l’ultimo genitore, Robert Brout, è deceduto nel maggio 2011). Ma l’annuncio potrebbe non arrivare anche perché superato da questa nuova particella “esotica”. Ipotesi suggestiva che indirizzerebbe la ricerca in nuove direzioni.
Ma è inutile fare speculazioni e inseguire i pettegolezzi (per quanto avvincente): finché i due portavoce degli esperimenti, Fabiola Gianotti per ATLAS e Joe Incandela per CMS, si presenteranno davanti ai fisici del Cern per presentare i loro risultati, è inutile fare congetture.

 

3 luglio 2012