Trovato il bosone di Higgs, una caccia costata 8 miliardi. Ecco cosa significa e come cambierà la fisica

Ci siamo ? E' la volta buona ? Pare di si, sia al Cern di Ginevra, il grande centro di fisica nucleare europeo a Ginevra, che negli USA sarebbero molto ragionevolmente sicuri di aver trovato il bosone di Higgs, l'ultimo pezzo del puzzle per costruire la "foto di famiglia" delle particelle elementari che costituiscono la materia.

Ben diversi comunque i livelli di sicurezza di qua e di là dell'oceano. In Usa con la macchina per accelerare le particelle Tevatron, in Illinois, sarebbe sicuri a "3 sigma" , un ottimo livello dato che la risposta "si il bosone di Higgs c'e' " sarebbe sicura a più del 90%, ma a Ginevra sarebbero molto più in là, praticamente la sicurezza: oltre il 99,999% . A questo punto se fosse un abbaglio sarebbe veramente uno scherzo satanico della natura. E comunque se non è lui ci assomiglia tanto, dato che quel che pare abbiano trovato è una particella con una massa attorno ai 125 gigaelettronvolts, un'unità usata per il micromondo e di sicuro non comparabile agli etti con cui compriamo il prosciutto, ed è il valore che i grandi fisici del secolo scorso, con carta e penna molti calcoli e ancora più cervello, avevano attribuito a questa inafferrabiile particella.

L'attesissima conferenza stampa a Ginevra è in corso e che si tratti di questo, con tutte le cautele del caso, è probabilissimo. La rielaborazione dei dati del 2011 e i nuovi dati accumulati nel 2012 permetterebbero di arrivare a quelle percentuali di sicurezza cui solo la gigantesca macchina acceleratrice di particelle di Ginevra, LHC, può arrivare data la potenza che è in grado di mettere in campo. Le particelle infatti in un acceleratore come questo, un anello del diametro di oltre venti chilometri al confine fra Svizzera e Francia , vengono accelerate e tenute nella giusta direzione da spaventosi campi magnetici forniti da magneti grandi come una casa di 4 piani. Vengono raggruppate in due fasci che sono spediti in direzioni opposte e, quando hanno raggiunto la velocità desiderata dai fisici, le loro traiettorie vengono alterate di quel tanto che basta a farle scontrare uno con l'altro: un microurto ma a energie pazzesche, le maggiori ottenibili sulla Terra in laboratorio.

Da questo micro scontro super energetico, oltre 2 Tev, vengono fuori dei "pezzi" da cui si può capire se nello scontro è apparso il Bosone di Higgs. Quindi non lo "vedono" ma capiscono che c'era perché vedono i segni lasciati dalle particelle in cui si è trasformato, i fisici parlano di decadimento. Fa una certa impressione pensare a apparecchiature lunghe chilometri, magneti alti più di dieci metri per guidare in modo più che preciso un fascio di particelle le cui dimensioni sono inferiori al millimetro di miliardi e miliardi di volte.

Ma questo è il livello di perfezione raggiunto dalla fisica nucleare. Ancora più incredibile, ma da l'idea della difficoltà del problema, il fatto che in quella macchina si possano creare 500 milioni di collisioni al secondo e che i dati i casi in cui sarebbero comparsi segnali del Bosone di Higgs sarebbero poche diecine, da tracce lasciate da coppie di protoni, le particelle elementari positive per eccellenza. Pochi segnali su miliardi e miliardi quindi, ma i numeri giusti li sapremo domani dalle parole dei due responsabili degli esperimenti CERN alla caccia di questa particella ATLAS e CMS: l'italiana Fabiola Gianotti e Joe Incandela, saranno loro a dirci che finalmente è finalmente finita la caccia iniziata 50 anni fa quando Peter Higgs pensò, nel 1964, che per far quadrare i conti dovesse esserci da qualche parte questa particella, è finalmente finita.

Ma perché è così importante questo bosone, la cui caccia è costata almeno 8 miliardi di euro, e di cui a lungo si è addirittura pensato che non esistesse per nulla, e lo pensano ancora fisici del calibro di Stephen Hawking ? Per due motivi, entrambi molto difficili da capire per noi poveri mortali. Le particelle elementari tali non sono affatto. Nel linguaggio comune ci aspetteremo di averne poche, una manciata, e così forse ricordiamo qualcosa dagli studi del liceo: protoni, neutroni elettroni e morta là. Invece negli ultimi decenni più si andava a far scontrare queste particelle e più ne saltavano fuori, oggi sono centinaia e centinaia.

Per "comporle" tutte è stata costruita una eccellente teoria chiamata, con poca fantasia, standard. Immaginiamo lo schema di un piccolo Sudoku in cui ogni casella è riempita da una particella: da queste, con poche regole, si ricavano tutte le altre. Un unico neo in questo puzzle: una delle caselle è vuota, quella del bosone di Higgs. Se quindi ci diranno domani che a Ginevra l'hanno riempita, bingo, avremo il giochino per costruire la materia che ci sta intorno, o meglio capire perché è fatta così e quindi andare oltre. Il secondo e quasi imbarazzante punto è che nessuno sa, in realtà, perché la materia ha massa. Pare strano ma questa caratteristica essenziale della materia, di cui pure noi siamo fatti, non si spiega. Lo farebbe Higgs, come familiarmente possiamo oramai chiamare lo sfuggente bosone, accoppiandosi con le altre particelle darebbe loro la possibilità di avere una massa, e meno male altrimenti non ci saremmo neppure noialtri.

Orecchie tese quindi e cuori palpitanti negli istituti scientifici di tutto il mondo per quanto diranno domani al Cern, ma di sicuro questo annuncio non sarà la "fine" della fisica nucleare, ma un fondamentale arrivo di tappa. Probabilmente, ma lo sapremo domani, i dati ci permettono di chiudere un capitolo e anche di aprirne un altro, legato alle proprietà della materia che non vediamo, e che chiamiamo oscura, di cui sarebbe strapieno l'universo.

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