Campo di Higgs e sua fantomatica particella

Il suo nome è bosone di Higgs, in onore del fisico britannico Peter Ware Higgs, che ne teorizzò nel 1964 l'esistenza.

Descrizione del campo di Higgs

Ecco come il Nobel statunitense Leon Max Lederman ha descritto questo bosone (di spin nullo, in base alle previsioni teoriche), mediatore del cosiddetto campo di Higgs, che stando al Modello Standard è presente in tutto lo spazio e conferisce alle parti della massa maggiore o minore a secondo dell'azione che esercita su di esse: "Noi pensiamo che vi sia uno spettro che si aggira per l'universo, che ci impedisce di capire la reale natura delle materia. È come se qualcosa, o qualcuno, volesse precluderci il raggiungimento della conoscenza definitiva. La barriera invisibile che ci impedisce di conoscere la verità si chiama campo di Higgs. I suoi gelidi tentacoli si estendono in ogni angolo dell'universo e le sue implicazioni scientifiche e filosofiche producono dei grossi bernoccoli sulla testa dei fisici. II campo di Higgs compie le sue stregonerie mediante una particella. Essa va sotto il nome di particella di Higgs".

Qual è l'importanza della particella di Higgs?

Questa particella è stata battezzata dallo stesso Lederman "particella di

Dio". Anche se non ha nulla di divino, e ammesso che esista, fondamentale è la sua importanza nella struttura ultima del nostro mondo. La sua scoperta non solo potrebbe confermare le ipotesi circa l'origine della massa, ma potrebbe fornire una risposta a qualcuno degli interrogativi che ancora abbondano nella fisica delle particelle. Il campo di Higgs riesce a spiegare, per esempio, la rottura spontanea di simmetria che separa, a energie inferiori ai 100 GeV, l'interazione elettrodebole in due interazioni distinte: l'interazione elettromagnetica, mediata da una particella di massa nulla (il fotone Y), e l'interazione debole, mediata da tre particelle di massa relativamente elevata (i bosoni W+- e Z0).

Previsioni sulla massa del bosone

Secondo le previsioni elaborate da alcuni fisici-teorici, la massa del bosone di Higgs dovrebbe corrispondere a un'energia di qualche centinaio di giga-elettronvolt e non superiore ai 500 GeV, quindi compresa nell'intervallo delle energie accessibili a LHC. In effetti, nel dicembre 2011, i ricercatori impegnati nei due grandi esperimenti utilizzano i rivelatori ATLAS e CMS hanno reso pubblici alcuni risultati che sono stati giudicati una significativa tappa di avvicinamento alla scoperta dell'elusiva particella.

Conclusioni dei fisici del CERN

Le principali conclusioni dei fisici del CERN riguardano, per ora, il presunto valore della massa del bosone di Higgs. I dati registrati da ATLAS suggeriscono che la corrispondente energia sia compresa fra 116 GeV e 130 GeV. Quelli di CMS forniscono un intervallo di energie fra 115 GeV e 127 GeV, compatibile con il primo. Come ha detto Sergio Bertolucci, direttore scientifico del CERN, "ormai il laghetto in cui può nuotare questa particella (ammesso che esista) è talmente piccolo che entro il 2012 dovremmo prosciugarlo del tutto".

Il fatto che l'impronta del bosone di Higgs si trovi intorno a un'energia inferiore al previsto contrasta con la teoria di riferimento, compresa nel Modello Standard. Secondo Bertolucci la particella in questione potrebbe non essere la particella attesa e di conseguenza, una volta confermata la sua scoperta e se si dimostrasse che essa costituisce un "ingrediente" estraneo all'insieme di quelli previsti per il mondo dell'infinitamente piccolo dal Modello Standard, potrebbe anche mandare a pezzi un pilastro della fisica contemporanea. È possibile, infine, che si dimostri l'esistenza di più bosoni di Higgs, distribuiti in uno spettro di energie piuttosto ampio. Una cosa è certa: la "particella di Dio", che venga trovata o no, promette di riaccendere l'entusiasmo verso nuove frontiere della conoscenza.