Il bosone di Dio

di Loris Dadam - L’ultima scoperta della fisica che aggiunge un nuovo,importante tassello al puzzle dell’universo. Il CERN (Consiglio Europeo per la Ricerca Nucleare) di Ginevra è il più importante laboratorio scientifico del mondo dedicato alla fisica delle particelle e delle alte energie. Nato nel 1954 per iniziativa di 12 stati europei con lo scopo di riportare in Europa la ricerca di base allora quasi tutta dislocata nelle università americane, ha visto l’Italia in primo piano grazie all’opera di Edoardo Amaldi, uno dei mitici ragazzi di via Panisperna di Enrico Fermi (premio Nobel 1938), e grande promotore dei primi acceleratori di particelle (fra cui ricordiamo l’elettrosincrotrone di Frascati).

Gli acceleratori di particelle nucleari o subnucleari hanno la funzione di sviluppare energie sempre più elevate e di osservare il comportamento delle particelle in collisione, e quindi la reazione, fra di loro. In tale maniera sono state scoperte nuove particelle.
Per ottenere risultati sempre più esatti ed attendibili, nel tempo, sono stati costruiti degli acceleratori sempre più grandi e sofisticati, tutti fra di loro concatenati. L’ultimo, entrato in funzione nel 2009, detto LHC (Large Hadron Collider), si estende su un percorso circolare lungo 27km ed è stato progettato per sviluppare un’energia tale da creare condizioni sperimentali simili a quelle presenti nei primi momenti di vita dell’universo, subito dopo il Big Bang.

LHC fa girare gruppi di protoni entro il percorso di 27km in direzioni opposte ad una velocità molto prossima a quella della luce. Più veloci vanno, maggiore è l’energia che hanno e, quando si scontrano, l’energia si trasforma in altre particelle, secondo la famosissima formula di Einstein del rapporto fra massa ed energia (E=mc²).

I due modelli fisici di funzionamento della realtà sono: quello della teoria della relatività di Einstein e quello chiamato modello standard, prodotto da molti ricercatori, che spiega la fenomenologia delle particelle subatomiche, quelle stabili (protoni, elettroni, fotoni) o instabili ma che vivono un tempo sufficiente per lasciare un segnale identificabile (muoni o adroni leggeri). Il modello standard, a parte il campo della gravità che è governato dalla teoria della relatività, è ad oggi la migliore spiegazione che abbiamo sul funzionamento dell’universo.
Il modello standard comprende 17 particelle, delle quali 4 trasmettono la forza che ne fa interagire altre 12 (i fotoni emettono l’elettromagnetismo che tiene gli elettroni in orbita attorno agli atomi; i gluoni collegano i quarks ai protoni e neutroni…). La diciassettesima particella è il bosone di Higgs, che ha la specifica funzione non di trasmettere energia alle altre particelle, ma di dare loro la massa. Senza il bosone di Higgs non esiste spiegazione l’origine della massa di tutte le altre particelle.

Il suo nome deriva dal fatto che il prof. Peter Higgs, assieme ad altri quattro colleghi, aveva formulato l’ipotesi dell’esistenza del bosone sulla base di considerazioni matematiche nel 1964. Da allora la ricerca sperimentale del bosone ha preso decine di anni, milioni di ore-uomo e miliardi di euro, finché il 4 luglio, il direttore del CERN ha dato l’annuncio: “Abbiamo una scoperta”, e la nostra Fabiola Gianotti, capo dell’equipe ATLAS che ha trovato sperimentalmente il bosone di Higgs, ne ha spiegato i dettagli. Per valutarne l’importanza, si deve pensare che senza il bosone di Higgs non esisterebbe la massa, e senza massa non ci sarebbero le stelle, i pianeti, gli atomi e, sicuramente, non gli esseri umani. Nella teoria della relatività di Einstein le particelle viaggiano senza massa alla velocità della luce: per esse, passato, presente e futuro sono indifferenti, non hanno storia. Introducendo la massa, il bosone di Higgs ha anche paradossalmente introdotto la storia.
Per questi suoi effetti sul funzionamento dell’universo, il bosone di Higgs è stato chiamato la particella di Dio. Essa, come si è visto, non spiega la creazione, ma spiega il funzionamento dell’universo. E sicuramente è da decine di anni che la fisica non faceva una scoperta di tale importanza.

Per quanto riguarda la Creazione, si tenga conto che le particelle che originano gli atomi descritte dal modello standard sono solamente il 4% di quelle potenzialmente esistenti nella Creazione. Quasi tre quarti dell’universo è tutt’ora qualcosa di completamente oscuro e dai fisici soprannominato dark energy. Del resto, circa il 22% viene osservato solamente per quanto riguarda gli aspetti della gravità e forma un gigantesco lattice che permea lo spazio e controlla la posizione reciproca delle galassie fino ad ora visibili.
Come si vede, gli uomini hanno ancora da studiare e ricercare prima di dichiararsi dei padreterni.   

CONTRAPPUNTO – Rubrica di Nuovo Progetto