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IL BOSONE DI HIGGHS NON E' LA PARTICELLA DI DIO

(AGI) - Roma, 4 lug. - La 'particella di Dio' che da' materia alla massa e tiene insieme il tessuto dell'universo esiste e Peter Higgs, fisico inglese ormai 83enne che nel 1964 l'aveva teorizzata, aveva ragione. Lui, scienziato timidissimo e discreto, titolare di un dottorato al King's College di Londra, unico vero lustro di un'esistenza semplice a Edimburgo, ora e' in lizza per il prossimo Nobel. Lo scienziato era a Ginevra oggi quando gli scienziati del Large Hadron Collider, il super-acceleratore di particelle che si trova alle porte della citta' svizzera, hanno trovato una nuova particella sub-atomica "consistente" con il bosone di Higgs. Una scoperta 'storica' per i fisici, l'equivalente della scoperta dell'America, del Dna o dell'approdo sulla Luna. Il 'mattone' che mancava all'ipotesi geniale di Higgs e che definisce una volta per tutte la teoria del bosone massivo e scalare previsto dal 'Modello standard' che definisce la materia. Ad aver provato l'esistenza di questa particella tanto elusiva, sono stati i ricercatori che lavorano a due dei tre esperimenti installati lungo i 27 chilometri di circuito sotterraneo del grande acceleratore in cui sono stati investiti 9 miliardi di euro, e cioe' Atlas e Cms. Tra questi l'italiana Fabiola Gianotti, una delle oltre seicento ricercatrici che hanno partecipato all'esperimento e coordinatrice di Atlas. Il risultato e' praticamente certo, si tratta di una precisione di 5 sigma, circa il 99,9999% di 'chance' che l'esperimento sia corretto che vuole dire che c'e' meno di una possibilita' su un milione che si tratti di un errore, la stessa probabilita' di lanciare in alto una monetina e che ricada per 21 volte sempre con la testa in su. La massa del nuovo venuto e' di circa 125 GeV (gigaelettrovolt), 133 piu' voluminoso di un protone. Intanto il mondo della scienza esulta, al culmine di 45 anni di ricerche e uno sforzo monumentale di generazioni di fisici. "E' straordinario che questo sia successo mentre sono ancora in vita" ha detto Higgs raggiante stringendo le mani a tutta l'equipe. Non accadeva dai tempi dell'allunaggio della missione Apollo, oltre 40 anni fa, di percepire tanta eccitazione che si e' concretizzata in una 'standing ovation' all'annuncio della scoperta. Prima di Higgs una prima idea di bosone era stata data dagli scienziati Francois Englert e Robert Borut che avevano per la prima volta descritto un meccanismo per la massa delle particelle. Il 15 settembre del 1964 Higgs aveva descritto la particella senza l'interazione della quale con le altre non sarebbe esistita la materia. "E' difficile non essere eccitati davanti a questi risultati", ha esultato visibilmente emozionato il direttore scientifico del Cern, Sergio Bertolucci. "Con tutta la cautela necessaria al caso - ha aggiunto - a me sembra che siamo arrivati a un punto di svolta: e l'osservazione di questa nuova particella indica la strada per il futuro". "Si e' chiusa un'importante fase e si e' aperto un capitolo nuovo e sconosciuto della fisica ha detto Aleandro Nisati, coordinatore della fisica dell'esperimento ATLAS, a margine del seminario organizzato questa mattina al Cern di Ginevra in cui e' stato dato l'annuncio della scoperta del bosone di Higgs. "Per i fisici c'e' ancora tanto lavoro da fare", ha sottolineato Nisati. "Per prima cosa bisognera' consolidare i risultati presentati oggi. A brevissimo - ha continuato - verranno sanciti da una pubblicazione". Il prossimo passo? "Stiamo continuando ad elaborare i dati - ha risposto - e raccogliendo tutte le informazioni, utilizzando altri canali bosonici, andremo a studiare le caratteristiche della particella confrontandole con quelle ipotizzate dal Modello Standard". "Questa volta - ha concluso Nisati - siamo abbastanza sicuri che i nostri dati sul bosone di Higgs non ci porteranno a uno scivolone come e' invece successo per la vicenda dei neutrini piu' veloci della luce". E' con un pizzico di imbarazzo che Aleandro Nisati, coordinatore della fisica dell'esperimento ATLAS, confessa all'AGI che questa volta i fisici sono molto sicuri. E Stephen Hawking, il grande matematico e fisico britannico, propone Higgs per il prossimo premio Nobel. "Peccato che ho perso una scommessa" ha detto Hawking, da oltre trent'anni malato di atrofia muscolare progressiva, che aveva scommesso con un collega americano che il 'bosone' di Higgs non sarebbe stato mai trovato.

www.AGI.it
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D. RUGGIERO SOSTIENE LA BUFALA CHE IL BOSONE SIA
LA PARTICELLA DI DIO.
SENZA LEGGERE GIORNALI, VEDERE TV, O ALTRI MEZZI
DI INFORMAZIONE, D. RUGGIERO SOSTIENE, ANCHE A
SCAPITO DELLA SUA REPUTAZIONE, CHE IL BOSONE DI
HIGGS NON SIA LA PARTICELLA DI DIO CHE GLI
SCENZIATI STANNO CERCANDO.
AL CONTRARIO, DAI SUOI STUDI E DA SUOI
PROCEDIMENTI ANALITICI, SENZA CONOSCERE LA STORIA CHE SEGUE HA DATO PERSONALMENTE
UN NOME ALLA PARTICELLA DI DIO: CHE SI CHIAMA
MUONE
IL NOME GLI E' VENUTO PER VIA INDUTTIVA, SCRITTO
IN UNA POESIA SENZA SAPERNE IL SIGNIFICATO
PRECISO CHE I FISICI GLI AVEVANO DATO, PER
ALTRA VIA.
CHIARAMENTE LE COSE VENGONO A GALLA, PRIMA O
POI, E D. RUGGIERO SI E' DOCUMENTATO, SI E'
STRABILIATO, MA HA TENUTO PER SE IL PROBLEMA, SENZA DIVULGARLO.
OGGI, 4-LUGLIO-2012, E' TEMPO CHE IL MONDO SAPPIA
CHE LA PARTICELLA, DI CUI ALL'ARTICOLO
SOTTOSTANTE E' QUELLA CHE GLI SCIENZATI DOVRANNO STUDIARE... SE CI RIESCONO.
IL BOSONE DI HIGGS E' UNA BUFALA.
ESISTE MA NON E' LA PARTICELLA DI DIO.
AUGURI E COMPLIMENTI A TUTTI I RICERCATORI.

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FISICA/ Alla scoperta dei “muoni”
le particelle atomiche di cui nessuno
sa spiegare l’esistenza

INT.

Stefano Forte

venerdì 12 giugno 2009

FISICA/ Alla scoperta dei “muoni” le particelle atomiche di cui nessuno sa spiegare l’esistenza

La notizia è di quelle che spaventano anche solo per i nomi degli oggetti considerati: si parla infatti di muoni e di atomi ottenuti assemblando particelle e anti-particelle. Se però si ha la pazienza di addentrarsi un po’ nel pittoresco mondo dell’ultrapiccolo, si può cogliere la portata dell’articolo pubblicato sulle Physical Review Letters dai fisici Stanley Brodsky dello SLAC National Accelerator Laboratory e Richard Lebed della Arizona State University, che hanno descritto un metodo che consentirebbero di identificare la "firma" di un nuovo elemento denominato muonio.

Abbiamo provato a seguire questa pista, guidati da Stefano Forte, docente di fisica teorica all’Università degli Studi di Milano.

Anzitutto, che cosa sono i muoni e cosa li distingue dalle particelle più comuni come protoni ed elettroni?

Una delle scoperte più interessanti degli ultimi trent’anni e che rappresenta un punto base del cosiddetto modello standard delle particelle elementari, è che ogni particella esiste in tre copie, in tre versioni: per ogni particella in natura ce ne sono altre due uguali ma più pesanti. Perché sia così è tuttora un grande mistero; ma è così. In particolare l’elettrone ha due fratelli maggiori, uguali da tutti i punti di vista, cioè con la stessa carica, le stesse caratteristiche fisiche, lo stesso tipo di interazioni, solo che sono più pesanti: sono il muone e la particella tau. Il primo è circa 500 volte più pesante dell’elettrone, il tau circa 2000 volte. Il muone è stata la prima ad essere scoperta, sorprendendo i fisici che hanno reagito, per bocca del premio Nobel Isidor Rabi, dicendo “e questa da dove viene, chi mai l’ha ordinata?”.

Così come con protoni ed elettroni si formano gli atomi, è possibile immaginare che si formi un atomo con particelle come i muoni? E cosa distingue il muonio dal “muonio vero”?

Bastano i comuni ricordi scolastici per indicare l’atomo come composto di protoni (carichi positivamente) attorno ai quali ruotano gli elettroni (negativi) in una configurazione che si mantiene stabile. Si può allora pensare di sostituire una di queste due particelle con un'altra che abbia la stessa carica elettrica ma per il resto caratteristiche differenti: ad esempio, mettere un muone al posto di un elettrone. Questa operazione non solo è pensabile ma atomi del genere sono stati realizzati in laboratorio e con essi si riesce a fare addirittura un po’ di chimica. Naturalmente si può pensare anche di sostituire il protone, in questo caso al suo posto dovrebbe andare l’antiparticella dell’elettrone (cioè il positrone o elettrone positivo): l’atomo così formato si chiama positronio ed è stato prodotto per la prima volta cinquant’anni fa al MIT di Boston. È un oggetto molto particolare, perché le due particelle hanno la stessa massa (diversamente da quanto accade tra protone ed elettrone) e quindi non c’è una posizione prevalente ma ciascuna ruota attorno all’altra. L’elettrone è una particella molto semplice: è stabile, non si disintegra, non ha interazioni forti ma solo elettromagnetiche: quindi il positronio è un sistema ideale per fare studi di precisione sulla forza elettromagnetica. Ed eccoci allora al muonio, che non è altro che il positronio con l’elettrone rimpiazzato dal muone: quindi, un muone e un anti-muone che ruotano uno attorno all’altro. Questo è il cosiddetto “muonio vero”. Ce ne sarebbe un altro, chiamato semplicemente muonio, costituito da un elettrone che gira attorno a un anti-muone; è producibile in laboratorio, anche se non lo ritengo particolarmente interessante. Lo sono invece gli altri prima menzionati, per la loro grande simmetria e il tipo di studi di precisione che ci permettono di eseguire.

Se si formano atomi di muonio (ad esempio nei raggi cosmici), perché non sono mai stati osservati?

Con questo tipo di sistemi particellari, il difficile non è tanto produrli quanto osservarli. Sono sistemi che si disintegrano facilmente, proprio perché sono formati da una particella e da un’antiparticella. Basta un decimo di miliardesimo di secondo perché il positronio si disintegri e un millesimo di miliardesimo di secondo per far sparire il muonio: la vita media del muonio è quindi di un picosecondo.

I raggi cosmici quando arrivano sulla Terra sono effettivamente fatti di muoni e quindi devono contenere sistemi del tipo di quelli che stiamo descrivendo. Però, nella enorme quantità di particele che piovono sul pianeta con i raggi cosmici, è molto difficile andare a evidenziare oggetti così effimeri.

Cosa ne pensa dell’idea di Brodsky e Lebed di produrre il muonio negli acceleratori? Che energie ci vorrebbero?

L’energia non è un problema; nei laboratori produciamo particelle ben più massicce. Il difficile, come dicevo, è vedere il muonio prodotto. La proposta dei due fisici americani è interessante perché propongono un nuovo tipo di acceleratore, mai finora realizzato, dove i due fasci di particelle, ruotanti ad alta velocità in senso opposto, si scontrano non frontalmente ma con un certo angolo. Così succederebbe che i prodotti della collisione tendono ad andare tutti in avanti separandosi però in base al loro peso e quindi rendendosi distinguibili. In acceleratori del genere sarebbe quindi possibile indagare quelle particelle e quei sistemi particellari piuttosto rari, un po’ strani ed esotici.

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FISICA/ Alla scoperta dei “muoni” le particelle atomiche di cui nessuno sa spiegare l’esistenza