Fabiola Giannotti, direttrice del CERN rivela che: “Siamo pronti a una nuova fase. L’acceleratore di particelle avrà la capacità di esplorare l’incognito più elevato”. Di Elena Tempestini

Sono trascorsi dieci anni dal quel 4 luglio 2012, giorno nel quale i fisici di Ginevra rivelarono la scoperta del Bosone di Higgs. Una scoperta che valse il premio Nobel per la fisica a Peter Higgs e Francois Englert, una scoperta che è comunemente conosciuta nel mondo come la “Particella di Dio“. Grazie al Large Hadron Collider, LHC, il grande acceleratore di particelle installato al Cern, sono stati compiuti passi da gigante verso una maggiore comprensione dell’universo. Lo potremo vedere oggi 5 luglio 2022 giorno nel quale sarà applicato un esperimento con il voltaggio più alto di tutti i tempi, ovvero 13,6 trilioni di elettronvolt. Intanto proviamo a porci nuovamente la domanda: cosa è il Bosone di Higgs? Il Bosone è la particella che conferisce una massa a tutte le altre particelle, e quindi in qualche modo dà ad esse l’esistenza in quanto oggetti materiali. Questa è la sua potenza «divina». Il Bosone riesce a dare massa e determina la stabilità a tutti i componenti della materia, i quali sarebbero inanimati senza: è il bosone che li “costringe” a interagire tra loro e ad aggregarsi.

Bosone di Higgs foto ANSA

L’esempio più semplice per visualizzare il Bosone è immaginare di attraversare una distesa di neve che si è creata con l’aggregazione di milioni di piccoli fiocchi di neve. Uno sciatore passa sopra la neve, non interagisce con il campo, scivola via come una particella senza massa che viaggia, come si usa dire, alla velocità della luce. Se invece lo sciatore, cammina con gli scarponi ai piedi, affondando nella neve, si muoverà molto meno velocemente, esattamente come una particella dotata di massa che interagisce con il campo, se affonderà profondamente nella neve, sarà come una particella dotata di massa maggiore. Ergo tutte le particelle non hanno la stessa massa.

Il 5 luglio 2022, il Cern entra in una nuova fase: si chiama Run 3, la terza fase ad un’energia di collisione pari a 13,6 trilioni di elettronvolt, permettendo una capacità di esplorazione dell’ incognito molto più elevata. Gli scienziati sono alla ricerca di scoprire e dimostrare l’energia che permette alle particelle, e al Bosone di essere. È la ricerca che ha permesso di misurare precisamente la massa dei più pesanti fra i fermioni: quark top, quark bottom e leptone tau, e hanno anche confermato l’esistenza di una particolare forza, chiamata “interazione di Yukawa”, mediata dal bosone di Higgs ma diversa da tutte le altre conosciute.

Acceleratore CERN Ginevra

Facciamo un salto indietro e andiamo presso l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Italiano. Incontriamo ADA, successivamente denominato ADONE, il primo acceleratore che ha fatto scontrare tra loro fasci di particelle. L’Anello di Accumulazione (AdA) fu costruito a Frascati nel 1961 da un gruppo di giovani ricercatori guidati dal fisico austriaco Bruno Touschek. Touschek aveva avuto un’idea rivoluzionaria: Realizzare un anello in cui far circolare, accelerandoli in senso opposto, due fasci di particelle: elettroni e positroni, per poi farli scontrare e produrre, nelle collisioni, nuove particelle. Lo stesso principio con cui funziona l’Acceleratore del CERN, LHC, che è il suo gigantesco discendente, in cui però si fanno scontrare fasci di protoni. Un fisico di nome Nicola Cabibbo scrisse nel 1963 a ventotto anni, l’articolo scientifico più citato nella storia della fisica, sulla rivista scientifica Phisical Review Letters. In quell’articolo introdusse un parametro, che da allora in poi sarà chiamato “l’angolo di Cabibbo”. Il quale, consente di spiegare come un insieme di particelle diverse possa essere confinato in una sola. Ancora non si conoscevano i quark, ma Cabibbo già spiegava come tre di loro potessero, per esempio, ritrovarsi in un protone o in un neutrone. Spiegava, in altri termini, come possa esistere quella che noi chiamiamo la “materia ordinaria”. Il “mescolamento” di quark spiegato in anticipo da Nicola Cabibbo è oggi alla base della cromodinamica quantistica e del Modello Standard delle Alte Energie. Ovvero di tutta la fisica delle particelle elementari. A illustrarne l’importanza, sempre con grande modestia, era lui stesso: oggi esistono, diceva, venti parametri fondamentali con cui siamo in grado di spiegare la fisica delle particelle. Otto di quei parametri hanno a che fare con il mescolamento e, dunque, con l’angolo di Cabibbo. Ciò spiega perché quell’articolo giovanile sia così citato dalla comunità dei fisici. “AdA fa parte del patrimonio scientifico dell’Italia e dell’Europa .”

Interno del Bosone di Higgs, foto CERN

Non scordiamo mai che siamo siamo discendenti di un passato ma sopratutto procreatori di un futuro. È nel corpo presente dell’oggi, che abbiamo una forza continua che tende all’infinito. Siamo il prodotto di un accumulo di energia, siamo eredi di scelte evolutive fatte in tempi lontani. Per come è fatto il nostro cervello, vediamo solo ciò che crediamo possibile; combiniamo, cioè, schemi che già esistono dentro di noi, a causa dei condizionamenti”. Il nostro cervello non sa la differenza tra ciò che avviene là fuori e ciò che avviene qua dentro. Il fatto è che là fuori non c’è qualcosa di indipendente da quello che succede qua dentro.

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