04 giugno 2013

Il cuore profondo dell'universo inizia con il bosone di Higgs

La scienza percorre il lungo e faticoso cammino che ci allontana dall'ignoranza assoluta, teoria dopo teoria, scoperta dopo scoperta. Una di queste tappe si è compiuta un anno fa, quando due gruppi di ricerca internazionali, che lavorano con LHC, il più grande acceleratore di particelle del mondo, hanno pubblicato il frutto delle loro ricerche sul bosone di Higgs effettuate con gli esperimenti ATLAS e CMS. Ma la particella imprendibile è davvero caduta nelle trappole tese dai fisici del Cern di Ginevra? Per rispondere a questa domanda l'8 Giugno sarà a Cagliari (T Hotel, ore 18) il fisico Guido Tonelli, per un seminario divulgativo organizzato da Sardegna Ricerche: "I cacciatori del bosone di Higgs".
Tonelli è uno dei principali protagonisti della scoperta. Non solo perché è stato il portavoce dell’esperimento "Cms" negli anni cruciali di questa ricerca, ma soprattutto perché ha avuto l'onore di presentare i primi indizi sulla reale esistenza del bosone di Higgs, insieme alla portavoce dell'esperimento "Atlas" Fabiola Gianotti, nella famosa conferenza del 13 dicembre 2011 al Cern.
Tonelli, qual'è l'importanza di questa scoperta?
«La scoperta del bosone di Higgs è di importanza storica: non è una particella come le altre. Gioca un ruolo fondamentale nella struttura più profonda del nostro universo ed è stata ricercata senza successo da generazioni di fisici per quasi cinquant'anni. La sua scoperta segna un salto di qualità epocale nella nostra comprensione della materia, è davvero un evento di portata storica per la fisica fondamentale. Si capisce perciò con quanta emozione e con prudenza ci siamo mossi da quando abbiamo cominciato a vedere i primi indizi della sua presenza nei dati di LHC. Prima di annunciare al mondo che, finalmente, la caccia più lunga e difficile della storia della fisica si era conclusa con successo abbiamo voluto essere assolutamente sicuri. Abbiamo atteso perciò che i primi timidi segnali diventassero talmente robusti da convincere anche i più scettici. A dicembre 2011 eravamo sicuri solo al 99%, e abbiamo aspettato ancora qualche mese. Quando siamo stati sicuri al 99,9999% abbiamo annunciato al mondo la scoperta».
Ma gli indizi raccolti sul bosone di Higgs sono proprio quelli previsti dalla teoria? 
«La questione è al centro di accanite discussioni scientifiche. Per ora tutte le osservazioni sembrano confermare che si tratta sicuramente di "un" bosone di Higgs. Non possiamo ancora essere certi che sia "unico", cioè che sia "il" bosone di Higgs. Tutte le sue caratteristiche sembrano combaciare con l'identikit che ci viene dalla teoria ma ancora non abbiamo una precisione sufficiente per escludere piccole anomalie per esempio a livello del 10% o inferiore. La nuova particella assomiglia moltissimo al bosone di Higgs ma la caccia a ogni potenziale anomalia è aperta: se scoprissimo anche soltanto una piccola differenza rispetto alle previsioni sarebbe una seconda scoperta importantissima. Il bosone di Higgs potrebbe mostrare anomalie legate al fatto che interagisce anche con particelle sconosciute, non ancora scoperte e questo permetterebbe di aprire un capitolo completamente nuovo».
Qual'è il contributo della Sardegna a queste ricerche?
«Studenti, ricercatori e professori della scuola di Cagliari lavorano al CERN da anni e hanno portato contributi importanti alla ricerca internazionale. L'Università di Cagliari forma ottimi studenti e le strutture di ricerca dell'INFN offrono a questi ragazzi un'organizzazione moderna che permette loro di competere con i più importanti centri di ricerca del mondo».
Ma potrà durare ancora a lungo?
«Nonostante il taglio di fondi di questi ultimi anni, l'Italia nella fisica delle alte energie è ancora fra i primissimi posti al mondo. Ovviamente questo non può durare a lungo. Se non si invertirà presto la tendenza negativa di questi ultimi anni si rischia di regalare ad altri paesi le menti più brillanti di un'intera generazione. Occorre ricordare che investire in ricerca e innovazione non può essere visto come un problema per un paese industrializzato. Al contrario è la soluzione per fare uscire dalla crisi Paesi come il nostro che hanno bisogno di rinnovare in profondità il proprio apparato produttivo e di riqualificare tutte le nostre produzioni tradizionali nella direzione della qualità e dell'innovazione».
Ora quali sono le prossime frontiere, oltre Higgs? La materia oscura o l’unificazione delle forze di interazione della materia?
«La scoperta dell'Higgs risolve un problema sul quale ci stavamo arrovellando da decenni ma lascia aperte molte altre questioni della fisica fondamentale. Non sappiamo ancora di cosa è fatta la materia oscura che tiene insieme le galassie e costituisce oltre un quarto della massa dell'universo. Non sappiamo perché la gravità è così debole e perché finora è stao impossibile unificarla con le altre interazioni fondamentali. Non sappiamo perché il mondo che conosciamo è dominato dalla materia mentre l'antimateria sembra sparita. Insomma la nostra ignoranza è immensa. La speranza è che sia possibile fare dei passi avanti sfruttando ancora una volta il grande acceleratore del CERN. Occorre sottolineare che LHC ha cominciato a funzionare solo tre anni fa ed è ancora a circa la metà dell'energia nominale. Nel 2015 è previsto che raggiunga la massima potenza e inizierà allora una seconda fase, importantissima, di esplorazione della materia dalla quale potrebbero venire ulteriori sorprese. Rimanete in ascolto».
Andrea Mameli
(articolo pubblicato il 4 Giugno 2013 nella pagina della Cultura del quotidiano L'Unione Sarda)

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