Alla scoperta del bosone di Higgs

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Per chi fosse digiuno del lessico di base della fisica sperimentale, un incontro con i tre massimi fisici italiani delle particelle che raccontano una delle più grandi avventure scientifiche dell’ultimo secolo potrebbe essere paragonato a un racconto in una lingua straniera, di cui s’intuisce appena il suono delle parole. Eppure, l’appuntamento d’apertura della quarta edizione di Libri Come, in collaborazione con l’INFN, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, non solo ha rivelato i meccanismi di un’avventura umana e scientifica complessa e affascinante durata circa mezzo secolo, ma ha anche chiarito le ragioni che fanno della scoperta del bosone di Higgs un traguardo storico, che apre una nuova fisica e delinea nuovi mondi della conoscenza da indagare.

Quella prevista dal fisico britannico Peter Higgs nel 1964, e di cui gli esperimenti ATLAS e CMS – i due grandi rilevatori del Large Hadron Collider (LHC) del CERN di Ginevra coordinati rispettivamente da Fabiola Gianotti e Guido Tonelli – hanno confermato l’esistenza, è infatti una particella diversa da tutte le altre, il tassello che mancava e che determina la massa di tutte le altre particelle nell’ambito della teoria nota come Modello Standard, una sorta di catalogo della materia che prevede l’esistenza di tutti gli elementi fondamentali dell’universo così come lo conosciamo. Per rivelarla sono stati necessari oltre trent’anni di studi e lavori, dal momento in cui l’enorme acceleratore di particelle LHC fu disegnato, nel 1986, fino a quello, commovente, della scoperta avvenuta il 4 luglio 2012 e poi confermata otto mesi dopo, lo scorso 6 marzo.

È Luciano Maiani, ex direttore del CERN, autore del libro “A caccia del bosone di Higgs” (Mondadori), a spiegare il funzionamento di LHC. Si tratta di uno strumento gigantesco e precisissimo fatto di tubi e di immense macchine che lanciano le particelle a velocità inimmaginabili, fotografando i loro scontri. I suoi magneti sono tenuti a una temperatura di oltre 270° sottozero, cioè un grado meno della temperatura media dell’Universo. Quando le particelle si scontrano, riproducendo in un punto microscopico il big bang che ha dato origine all’universo, si scatena una temperatura 1000 miliardi di volte superiore a quella del cuore del Sole. Il bosone di Higgs si manifesta una volta ogni diecimila miliardi di collisioni tra particelle. Anche per questo, osservarlo è stato per gli scienziati che hanno partecipato all’esperimento una grandissima emozione. «Il bosone di Higgs è una particella diversa da tutte le altre» dice Guido Tonelli, a cui si deve peraltro la paternità del sofisticato tracciatore al silicio che costituisce il cuore di CMS. «È una particella speciale perché è l’unica che interagisce e dialoga con le altre, e in questa interazione produce la massa. Senza l’azione del bosone di Higgs niente sarebbe così come lo conosciamo».

Agli esperimenti avvenuti nell’enorme tunnel circolare che corre per ventisette chilometri sotto Ginevra, tra le montagne del Giura e il lago Lemano, hanno partecipato due equipe composte da 3000 fisici ciascuna, le migliori menti scientifiche provenienti da tutto il mondo. Di questi, oltre seicento sono italiani, così come italiana è gran parte della tecnologia messa a punto e utilizzata per costruire l’acceleratore. E italiani sono anche i due scienziati che hanno coordinato i due esperimenti paralleli che cercavano il bosone, CMS e ATLAS, Guido Tonelli e Fabiola Gianotti, definita “la signora delle scienze” e considerata dalla rivista Time una delle cinque personalità più importanti del 2012. «Dopo un lavoro così duro e stimolante, annunciare la scoperta del bosone di Higgs è stata un’emozione grandissima; lo è stata soprattutto perché dietro a un risultato così importante c’è stato il lavoro di tantissime persone, ciascuna delle quali ha dato un contributo fondamentale alla riuscita dell’esperimento».

All’incontro, coordinato dal direttore di Le Scienze, Marco Cattaneo, hanno partecipato come ospiti anche Luigi Amodio, direttore della Città della Scienza di Napoli, recentemente devastata da un incendio di cui ancora si ignorano le cause, e Fernando Ferroni, direttore dell’INFN, promotore di questo appuntamento insieme a Libri Come.

Foto: Riccardo Musacchio & Flavio Ianniello

Redazione

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Tutto si integra nell’eterno ritorno: ciò lo sanno gli umoristi, i santi e gli innocenti. -Pier Paolo Pasolini

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