Conoscete la storia del signor Bosone?

Cerchiamo di capire chi sia il signor Bosone.

Ci sono numerose voci sul suo conto. Le più accreditate lo indicano come un signore minuto un poco ingobbito su sé stesso, dall’aspetto comune, quasi sciapo; così come il suo modo di vestire.

Sempre queste voci lo vedono uscire tutte le mattine dalla sua casetta che non si sa dove sia per andare a lavorare non si sa dove passando indifferente tra la gente che non lo degna di uno sguardo.

(Detto così ricorda un po' Cuccia, che dite)?

Non si sa quale sia suo il lavoro, però si dice che sia un mattone fondamentale nella Società che senza di lui si sarebbe già disgregata nell’anarchia più totale dell'assenza di Dio.

Diciamo, per farla breve, che del signor Bosone si potrebbe tranquillamente affermare:”il signor Bosone? Non lo abbiamo mai visto ma sicuramente esiste! PERDIO CERTO CHE ESISTE”!!

Queste voci si sono rincorse per anni, per decenni, diventando a volte più flebili altre volte più esagerate, a volte scandalose altre volte pudibonde.

Poi un giorno all’improvviso una voce si levò alta nel cielo :”ABBIAMO TROVATO IL SIGNOR BOSONE, ABBIAMO TROVATO IL SIGNOR BOSONE”!!!

Nel giorno in cui è stata data la notizia della sua prima apparizione in pubblico i media si sono veramente scatenati riportando la “scoperta della particella di dio”, ovvero del Signor Bosone di Higgs (titolo nobiliare). C’è da dire che è stata fatta tanta confusione soprattutto tra i non addetti ai lavori e molti siti web e blog si sono, come dire, fregiati della notizia senza badare molto a ciò che è stato effettivamente detto o rivelato, fatta eccezione per qualche blog. 

Prima di tutto, il risultato più importante che è stato ottenuto dai due rivelatori è che la nuova particella è un bosone scalare (quando il sig.Bosone va in montagna), osservato per la prima volta, che ‘sembra essere consistente’ nell’ambito del modello standard con quanto ci si aspetta per il bosone di Higgs. Sin dal 1964, Peter Higgs aveva proposto una idea in base alla quale il vuoto è davvero una entità fisica che possiede determinate proprietà fisiche e in cui le particelle elementari possono interagire. I risultati ottenuti da ATLAS e CMS rappresentano la prima evidenza sperimentale che questa idea del vuoto è corretta. I fisici del CERN lo hanno dimostrato creando un’onda nel vuoto che si mostra come una nuova particella. Dunque, le onde si propagano nel vuoto, anche se a prima vista questa affermazione potrebbe suonare alquanto strana.

Conosciamo il Signor Bosone in modo semplice

Per capire meglio questo concetto, introduciamo la seguente analogia dove le particelle elementari sono sostituite da pesci. Facciamo conto di essere biologi marini e vogliamo studiare le proprietà dei pesci, come e quanto velocemente si muovono, quanto sono grandi, e così via. Certo, per fare questo, dobbiamo capire l’ambiente in cui essi vivono, in altre parole dobbiamo sapere che cos’è l’acqua. Ora, per studiare i pesci, i biologi non mettono in dubbio l’esistenza dell’acqua perciò se fossimo i primi a proporre il concetto di acqua sarebbe una impresa difficile da comunicare dato che chiunque non dubiterebbe della sua esistenza. Ad esempio, il test dell’acido potrebbe causare la formazione di un’onda e dimostrare così che c’è “qualcosa” che si muove nell’acqua al di là dei pesci. Da un punto di vista teorico, ciò vuol dire che ci stiamo muovendo in un mezzo e che le proprietà di questo mezzo controllano, per così dire, il comportamento delle particelle elementari. In maniera analoga, quello che è stato fatto al CERN per la prima volta è il nostro “test dell’acido” che perturba il vuoto e causa la formazione di un’onda. La miglior teoria che descrive le proprietà ed il comportamento delle particelle elementari e delle interazioni fondamentali, il modello standard, ci permette di descrivere anche le proprietà del vuoto. Ma ci sono altre teorie che differiscono tra loro sul concetto di definizione di vuoto e quindi sulla tipologia di onde, o di bosoni di Higgs, che possono propagarsi. Grazie ai risultati di questi esperimenti, oggi abbiamo la possibilità di studiare le loro proprietà e di discriminare quale teoria sia più adatta a descriverne il loro comportamento.

Abbiamo davvero trovato  il Signor Bosone di Higgs?

Questa particella è stata creata facendo scontrare due fasci di protoni, un processo che ha generato qualcosa come mezzo miliardo di collisioni protoni-protoni al secondo, ognuna delle quali libera una quantità di energia pari a 3500 miliardi di elettonVolt (eV) da cui può emergere un bosone di Higgs.

Ad esempio, il rivelatore ATLAS ha analizzato circa 800 trilioni di collisioni tra il 2010 e Giugno 2012: di queste solo 8 interazioni sembrano aver prodotto un bosone di Higgs che decade producendo una coppia di bosoni Z, mentre in altre 200 interazioni è stato osservato un decadimento con la formazione di due fotoni. Ora la probabilità di non trovare alcun segnale è di 1 su 3.500.000 il che vuol dire, in termini dei fisici delle particelle, che è stata “scoperta” una nuova particella. Risultati analoghi sono stati ottenuti dal rivelatore CMS. Inoltre, i due valori della massa della particella sono molto vicini e si trovano nell’intervallo di energie 125-126 GeV: ciò vuol dire che entrambi i valori cadono nell’intervallo atteso per la massa del bosone di Higgs, anche se dobbiamo dire che si estende fino a 700 GeV.

Il passo successivo sarà quello di misurare le proprietà della particella ed in particolare lo spin, ossia il suo momento angolare intrinseco che nel caso del bosone di Higgs è zero. Insomma, da un punto di vista sperimentale bisogna verificare se le proprietà della particella siano consistenti nell’ambito del modello standard anche se qualcuno spera il contrario in modo che tali risultati rappresentino, invece, l’inizio di una serie di nuove scoperte e di soprese per il mondo. 

Il fatto è che il modello standard presenta alcuni problemi. Per eliminarli, i fisici hanno proposto delle alternative che si basano su un concetto di bosone di Higgs composito, cioè costituito da altre particelle di materia, dotato di dimensioni spaziali extra e di qualcosa chiamato supersimmetria. L’estensione del modello standard, la supersimmetria, prevede non uno bensì cinque bosoni di Higgs che, si spera, potranno essere rivelati non appena LHC sarà nuovamente operativo nel 2014, dopo un lungo periodo di arresto dovuto ad una serie di manutenzioni e di aggiornamenti hardware/software, e la sua energia di collisione sarà raddoppiata. Le implicazioni che può avere la scoperta del bosone di Higgs, se si tratta veramente del bosone di Higgs, è che i teorici devono confrontarsi con i problemi che sorgono dal modello standard e far quadrare il cerchio. In altre parole, qualcuno ritiene che la nuova particella possa essere un “bosone di Higgs supersimmetrico” perchè la teoria prevede che la massa del signor Bosone di Higgs non sia più grande di 135 GeV.

Mi sembra di capire che il Signor Bosone sia veramente un tipo minuto!

In definitiva, tutto torna o si tratta di una nuova fisica? Ancora non lo sappiamo e perciò non ci resta che aspettare nuovi dati.

Per riassumere, devo ancora una volta sottolineare il fatto che la scoperta di questa nuova particella è di fondamentale importanza perchè conferma un’idea radicale in base alla quale il vuoto è caratterizzato da proprietà fisiche: ecco, questa sarebbe stata la vera notizia che i media avrebbero dovuto riportare.

Concludo, riportando una affermazione del fisico teorico Lawrence Hall della Università della California a Berkeley: “Il signor Bosone di Higgs è un mostro, è una cosa orribile. Non è come la bellezza che si trova nelle particelle elementari e nelle forze connesse da una elegante simmetria. Si tratta di un oggetto orribile che dobbiamo forzare a metterlo nel modello standard in modo da avere una sua complessità”.

Letto questo mi sembra verosimile che il nostro signor Bosone non si voglia tanto far vedere in giro !!

L'abbiamo citato nel titolo, mi sembra giusto finire con questo video.

Per scrivere questo articolo ho passato 3 settimane al Cern di Ginevra.

Ho dovuto percorrere tutto il famigerato tunnel " tra il Cern di Ginevra ed i laboratori situati sotto il massiccio del Gran Sasso in Abruzzo"

Scherzo. 

Tranne le prime due sezioni e questa ultima che sono farina del mio sacco, le altre sezioni altro non sono che un articolo trovato sul web a cui ho aggiunto e cancellato parole o frasi. Un po' di modifiche quà e là ed ecco che il "MIO" articolo è pronto per andare nei preferiti.

Ah, ovviamente è necessario evitare qualsiovoglia citazione al vero autore dell'articolo originale.

Nel mio caso :

Autore dell’articolo originale Corrado Ruscica, dal Blog: astronomicamens.wordpress.com