modificato 12/11/2016

 

Intervista a Elisa Piccaro sul Bosone di Higgs

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Pagina senza pretese di esaustività o imparzialità: contrassegno miei commenti in grigio rispetto al testo attinto da altri.

 

Trassi da RagionPolitica mercoledì 04 luglio 2012

[CzzC: rilancio volentieri agli amici questo articolo, sia per il mio personale interesse per la fisica, sia per l'eccellente competenza dell'intervistata, dott.ssa Elisa Piccaro, con cui ho avuto il piacere di dialogare].

 

La famosa «particella di Dio» è stata scoperta al Cern di Ginevra.

Un importante traguardo per il centro di ricerca di fisica nucleare più grande al mondo. I numeri del Large Hadron Collider - macchina costruita per scoprire di cosa è fatta la materia e l’energia dell’Universo - lasciano basiti. 27 km di struttura per soli 38 mila tonnellate di peso. Gran parte di questa macchina opera ad una temperatura di oltre 271 gradi sotto lo zero, mentre nei punti dove avvengono le collisioni si raggiunge una temperatura di 1000 miliardi di volte superiore a quella del cuore del Sole. Il numero di collisioni al secondo è pari a circa 1 miliardo e ogni protone effettua al secondo ben 11.000 giri completi dell'anello lungo 27 chilometri. Tutto questo per giungere al migliore risultato sperato, ovvero l’esistenza del bosone di Higgs. Si apriranno quindi nuovi scenari nel mondo della fisica e quali saranno?

Ne parliamo con la dott.ssa Elisa Piccaro che, con il suo dottorato di ricerca, segue l’esperimento ATLAS, uno dei quattro rivelatori di particelle costruiti lungo la circonferenza del Large Hadron Collider (LHC) al Cern di Ginevra.

Dottoressa Piccaro, inannzitutto, vuole spiegare anche ai non addetti ai lavori cosa è il bosone di Higgs? Il bosone di Higgs è una particella elementare del Modello Standard della Fisica delle Particelle. Come il fotone è il quanto del campo elettromagnetico, così il bosone di Higgs è il quanto del campo di Higgs. Il suo compito è quello di dare massa a tutte le particelle elementari come ad esempio elettroni e quarks.

Perché la scoperta ha messo in subbuglio il mondo della fisica?

L'esistenza del bosone di Higgs è stata teorizzata negli anni sessanta da diversi fisici tra cui Peter Higgs. La sua esistenza risponderebbe a una domanda molto importante ovvero perché le particelle elementari hanno una massa. La scoperta del bosone confermerebbe la teoria di Peter Higgs e di altri, aggiungendo un tassello di conoscenza in più nel mosaico delle cose che ad oggi ancora non si conoscono sull'Universo. La nuova particella appena scoperta, molto probabilmente corrisponde proprio al bosone di Higgs, ma la cautela è d’obbligo. È necessario studiare meglio i risultati, aggiungere nuovi dati, mettere insieme i risultati dei due esperimenti dell’LHC (ATLAS e CMS) prima di confermare con assoluta certezza la corrispondenza della particella al bosone di Higgs del Modello Standard.  

Ci saranno molte teorie fisiche che verranno modificate da tale scoperta?

No questa scoperta confermerebbe una teoria principale mentre le altre teorie che sono testate nell’acceleratore LHC, attualmente, possono coesistere con l'esistenza del bosone Higgs.  

Cosa accade all'interno dell' LHC?

Nell’acceleratore di particelle Large Hadron Collider ogni secondo avvengono circa un miliardo di collisioni protone-protone. I rivelatori costruiti in quattro punti dell'acceleratore "vedono" le particelle prodotte e catturano la loro energia. Gli eventi più interessanti vengono salvati e migliaia di fisici in tutto il mondo, analizzando tali dati, ricostruiscono l'evento, studiano le sue caratteristiche, i decadimenti avvenuti e le particelle createsi durante la collisione. Confrontando i dati con numerose simulazioni basate sulle conoscenze teoriche, si studiano tutte le proprietà, cercando di eliminare il più possibile eventi di background. L'analisi è particolarmente complessa, lunga e include molte conoscenze e metodi statistici. Il bosone di Higgs è un risultato sorprendente che ci riempie di soddisfazione.      

Cosa accadrà ora?

Bisognerà aspettare ancora un po' per dire se questa nuova particella sia davvero il bosone di Higgs. L'LHC continuerà il suo programma e raccoglierà dati ancora per sei mesi, prima di una pausa che avverrà nel 2013. I dati si aggiungeranno a quelli già esistenti, verranno analizzati, e si effettueranno altre misurazioni.    

Cosa si studierà da oggi in poi al Cern?

La ricerca del bosone di Higgs non è il solo scopo dell'LHC, molte altre analisi proseguono in parallelo, aggiungendo altri tasselli mancanti per migliorare le conoscenze attuali. Il programma di ricerca dell'LHC è vastissimo, si studiano cose che già si conoscono per aumentarne la precisione e si indaga sull'esistenza di altre particelle o processi finora non osservati. E' importantissimo il ruolo di tutti i fisici e tecnici che lavorano ai rivelatori, all'operazione giornaliera dell'acceleratore e alle conoscenze informatiche a cui si fa ricorso quotidianamente per l'analisi dei dati.  Insomma, l’annuncio di questa mattina sul bosone di Higgs sembra davvero una grande conquista per la fisica.