La particella esasperante

Nella foto una collisione fra protoni all'Lhc di Ginevra, che potrebbe contenere una particella di Higgs. Questa collisione è stata registrata il 25 maggio 2011

Diversi fisici teorici hanno storto il naso. Davvero la Natura, al suo livello fondamentale, fa di queste sporcizie? Così diversi gruppi di ricerca hanno studiato possibili alternative al Modello standard, per capire se si possa fare a meno di questo strano oggetto. L'alternativa più convincente ha un bel nome, si chiama «technicolor», e consiste nel sostituire il «bosone scalare» di Higgs con un pacchetto di fermioni più piccoli. L'alternativa più elegante, secondo me, l'ha pensata il grande matematico francese Alain Connes, che ha scritto una teoria dove la particella di Higgs è la manifestazione di una specie di fotone che si muove in un'altra dimensione. Nessuna di queste alternative, però, funziona bene. Ciascuna ha le sue pecche. E allora?
Oggi a pranzo, prima di scrivere quest'articolo, ho chiesto ai due colleghi esperti di particelle più bravi del mio dipartimento di Fisica su cosa punterebbero 100 euro se dovessero scommettere ora: l'Higgs sarà trovato o no? Il primo ha risposto che punterebbe sul sì. Il secondo ha risposto che punterebbe sul no.

Non resta che chiedere a Madre Natura. E questo è quello che sta facendo a Ginevra l'Lhc, il «Large Hadron Collider» che fa scontrare («collidere») protoni ad alta energia e cerca l'Higgs fra i frammenti che si formano. Se l'Higgs esiste deve avere una massa intorno ai 150 Gev (Gev è un'unità di massa usata in fisica delle particelle). Le misure fatte sempre a Ginevra con la macchina precedente, il Lep, hanno cercato l'Higgs fino a 114 Gev senza trovarlo. Misure indirette escludono che possa avere una massa superiore a 185 Gev. Misure in America hanno escluso quasi tutta la finestra fra 157 e 180 Gev. Con gli ultimi dati di Lhc (questa settimana) resta solo una finestra fra i 114 e i 141 Gev che l'Lhc sta esplorando passo a passo. Per ora niente, ma gli spazi rimasti per nascondersi si stanno chiudendo. La scoperta potrebbe essere annunciata da un momento all'altro. Oppure, per assicurarci che non ci sia, dovremmo esplorare gli anfratti ancora rimasti aperti, come una squadra di cacciatori preistorici che cerchi di snidare la lepre nascosta nel bosco.

Se la particella sarà osservata, sarà il trionfo conclusivo di una grandissima teoria, il Modello standard, e di una generazioni di fisici teorici che ha saputo guardare l'invisibile prima ancora di penetrarlo. Ma ci sarà anche un pelino di delusione: dobbiamo convivere con le strane ineleganze del Modello standard? Se invece la particella non c'è, vuol dire che la Natura è più sottile di come l'avevamo immaginata. Il Modello standard era solo un'approssimazione buona, ma non del tutto, e bisogna rimboccarsi le maniche e rimettersi a lavorare. Forse sarebbe più bello così. Che la Natura ci stupisca, e ci regali nuove sfide.