VALENTINA ARCOVIO, La Stampa 5/7/2012, 5 luglio 2012
Dove va ora la ricerca? - Ora che è stato scoperto il bosone di Higgs, l’ultima particella chiave del «Modello Standard», la ricerca in fisica è finita? Assolutamente no
Dove va ora la ricerca? - Ora che è stato scoperto il bosone di Higgs, l’ultima particella chiave del «Modello Standard», la ricerca in fisica è finita? Assolutamente no. Una volta appurato che è stato veramente scoperto il bosone di Higgs, bisognerà rispondere a un quesito-chiave per il futuro della fisica: si tratta del bosone di Higgs previsto nel Modello Standard che descrive le forze elettromagnetiche e deboli (quelle responsabili della radioattività), oppure è un bosone simile ma diverso e quindi araldo di una nuova fisica al di là del Modello Standard? Si tratta di una domanda a cui potrebbe essere molto difficile o addirittura impossibile rispondere nell’ambito della fisica dell’acceleratore di particelle LHC. Qual è il prossimo passo per i fisici del Cern? Per prima cosa gli scienziati saranno occupati a consolidare i risultati presentati ieri durante il seminario che si è tenuto a Ginevra. A brevissimo il lavoro, condotto nell’ambito degli esperimenti Atlas e Csm, sarà in qualche modo «ufficializzato» con una pubblicazione scientifica. I ricercatori del Cern di Ginevra stanno continuando a elaborare i dati: fino a oggi sono stati analizzati un terzo di tutti quelli raccolti. Nel corso dei primi tre mesi di lavoro del 2012 LHC è arrivato a realizzare circa 560 mila miliardi collisioni protoneprotone. Ora l’acceleratore è avviato a realizzare un milione e mezzo di miliardi di collisioni protone-protone per la fine del 2012. A quel punto LHC verrà spento e si lavorerà un anno e mezzo circa per poi ripartire con una macchina in grado di accelerare i protoni a una energia quasi due volte quella attuale. L’acceleratore LHC si accinge ad andare in pensione? No. Il programma scientifico di LHC è molto vasto e comprende anche la ricerca di particelle supersimmetriche, di buchi neri microscopici e di segnali provenienti da extra-dimensioni. Nei prossimi anni, l’acceleratore di Ginevra estenderà la frontiera dell’energia nella ricerca dei fenomeni di fisica fondamentale, raggiungendo energie a cui nessun altro esperimento è ancora arrivato. La ricerca che si conduce negli esperimenti Atlas e Cms è e sarà aperta a sorprese di ogni tipo, come per esempio la possibile scoperta di particelle o fenomeni ancora non previsti da alcuna teoria, che potrebbero rivoluzionare il nostro quadro interpretativo dell’Universo. Da oggi in poi cosa possiamo aspettarci dalla ricerca? Non sappiamo ancora nulla della particella osservata in modo indipendente dai due esperimenti Atlas e Csm. La massa è compatibile con il bosone di Higgs a cui i fisici hanno fatto riferimento per quasi mezzo secolo, ma adesso ai fisici rimane il difficile compito di farne l’identikit e studiare le sue proprietà. È possibile che ci sia dell’altro, che al momento neanche immaginiamo. Con una quantità sempre più grande di dati sarà possibile studiare eventuali anomalie e deviazioni che allo stato delle cose non si possono escludere e che possono ancora mettere in discussione il Modello Standard o allargarlo. Gli scienziati devono ancora osservare come il bosone di Higgs decade, o si trasforma, in altre particelle più stabili dopo esser stato prodotto nelle collisioni all’interno di LHC. Una proprietà che si spera di determinare entro il 2012 è quella dello «spin» del bosone di Higgs, ovvero la capacità di rotazione su se stessa. Il Modello Standard ci dice che dovrebbe avere un valore pari a zero, ma un bosone più esotico darebbe un valore pari a due. Che cosa d’altro ci resta da capire del nostro Universo? Sono molte di più le cose che ignoriamo di quelle che sappiamo. Basta pensare che tutta la materia che possiamo vedere rappresenta soltanto il 4% dell’Universo, il resto è costituito da una misteriosa materia oscura e da un’altrettanto enigmatica energia oscura. Non abbiamo la minima idea neanche del perchè l’Universo è fatto di materia e non di antimateria. Questo ci porta a concludere che il Modello Standard non è completo, cioè non contiene tutti gli elementi che fanno parte dell’Universo. Materia oscura e gravità, in primis. Così è possibile che per spiegare altri misteri ci sia bisogno di un Modello Non Standard in cui il bosone di Higgs gioca un ruolo importante, anche se non sappiamo quale. Una versione più esotica del bosone di Higgs potrebbe rappresentare un ponte per comprendere il 96% dell’Universo che al momento continua a essere oscuro. Verranno costruite macchine più potenti di LHC? Probabilmente sì. Secondo i dati presentati dai ricercatori del Cern, la particella identificata induce a ritenere che siamo di fronte a un bosone di Higgs elementare. Questo porta i fisici a ipotizzare che esistano nuove particelle a energie accessibile a LHC e altre no. Non si può quindi escludere che vengano concretizzati progetti di macchine a energia ancora superiore che in passato sono stati messi da parte. Con la scoperta del bosone di Higgs si chiude una fase della fisica, ma si aprono nuovi capitoli ancora sconosciuti e che richiederanno tecnologie ancora più avanzate e sofisticate delle attuali.