Al CERN, istantanee del microcosmo : presentati i risultati degli esperimenti sulla “Particella di Dio”

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Materia. La tocchiamo, la percepiamo come “reale”, sappiamo descriverne le caratteristiche, ma più ci spingiamo agli estremi delle dimensioni dell’Universo, nel macrocosmo e nel microcosmo, più diventa difficile. E da decenni gli scienziati hanno dimostrato che le leggi valide per il macrocosmo non sempre combaciano con quelle del microcosmo. Riuscire a trovare un nesso, un collegamento tra questi due mondi è la sfida ultima della fisica moderna.

Per poter trovare questo legame, al CERN di Ginevra si studia la fisica delle particelle elementari, i più piccoli costituenti della materia.Il 13 dicembre 2011, proprio lì a Ginevra sono stati presentati i risultati di due importanti esperimenti che si stanno svolgendo in questo Istituto. Si tratta degli esperimenti Atlas e Cms, condotti entrambi da ricercatori italiani, rispettivamente Fabiola Gianotti e Guido Tonelli.

C’era una grande attesa da parte della comunità scientifica e dei media, visto che alcune indiscrezioni dei giorni precedenti annunciavano la possibile scoperta di una particella denominata Bosone di Higgs, unica particella, tra quelle previste nel cosiddetto Modello Standard, che ancora non è (o non era) stata osservata sperimentalmente. E le attese sono state, in parte e con la dovuta cautela, soddisfatte.

Il Modello Standard è la descrizione maggiormente accettata dalla comunità scientifica dell’insieme delle particelle elementari che costituiscono l’Universo e delle loro interazioni. Il bosone di Higgs è stato previsto teoricamente per spiegare alcune interazioni tra le particelle subatomiche e il motivo per cui la materia possiede una massa, per cui riuscire ad osservarlo sperimentalmente darebbe la dimostrazione dell’esattezza del Modello Standard.

I due esperimenti, Atlas e Cms, sono stati condotti separatamente, in modo da non influenzarsi a vicenda, ma hanno portato a risultati molto simili. La presentazione è cominciata con la relazione di Fabiola Gianotti, seguita da Guido Tonelli. Entrambi hanno mostrato che non si è ancora certi se questa particella esista davvero, ma hanno individuato un intervallo di energia (o di massa, se ricordate che E = mc2) all’interno del quale essa si potrebbe trovare.

I due scienziati hanno ovviamente sottolineato, con molta prudenza, che il margine di errore, seppure piccolo, non è ancora sufficiente a dichiarare che gli eventi osservati nell’acceleratore di particelle riguardino proprio il bosone di Higgs. Però restano entrambi molto fiduciosi sulla possibilità di riuscire a rilevarne la presenza con l’elaborazione dei dati provenienti dai prossimi esperimenti, cosa che potrebbe avvenire già entro la fine del 2012.

In effetti sarebbe più sorprendente la dimostrazione certa che il bosone di Higgs NON esiste, perché in questo modo i fisici dovrebbero cercare un nuovo modo per spiegare perché la materia ha una massa, altrimenti sarebbe a rischio l’intera impalcatura sulla quale è stato costruito il Modello Standard.

Inoltre c’è da dire che il Modello Standard, pur ammettendo che il bosone di Higgs esista, non riesce (ancora) a spiegare alcuni fenomeni importanti, tra i quali: la teoria della gravitazione; la costituzione della materia oscura e dell’energia oscura, che insieme costituiscono quasi il 90% dell’Universo; l’asimmetria materia-antimateria (cioè il fatto che nell’Universo, dopo il big bang, sia rimasta solo materia “standard”).

Esistono altri modelli che cercano di spiegare i fenomeni di cui sopra, come la Teoria delle Stringhe e altri. D’altronde il lavoro che si sta svolgendo al Cern potrebbe comunque portare alla conferma di queste ipotesi alternative, alcune delle quali non escludono il Modello Standard ma ne sono un’estensione. Dunque non ci resta che aspettare i prossimi mesi o anni e forse la natura dell’Universo ci sarà sempre meno misteriosa.

Newton Fusco