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Bosone di Higgs: la Particella di Dio, il dado e i "due sei di fila"

Bosone di Higgs al CERN: Particella di Dio o fluttuazione di fondo? Questa è la domanda che nei prossimi mesi il gigantesco "grande collisore di adroni" dovrà fornire, raffinando i dati che sono stati presentanti al seminario di martedì e incamerandone di nuovi per il 2012. Per ora il bosone di Higgs continua ad essere "elusivo".

Dio non gioca a dadi con il cosmo, diceva Einstein ma, qualcuno potrebbe chiedersi, se lo facesse davvero il suo gioco avrebbe delle fluttuazioni statisticamente rilevanti? Questo è un po' il quesito che tanti fisici si pongono mentre vanno a caccia della preda più "elusiva" della fisica moderna, ovvero il "bosone di Higgs", meglio conosciuto come "particella di Dio" che lo LHC (Large Hadron Collider), costato ai cittadini europei circa 8 miliardi di euro, dovrebbe riuscire a "trovare" o anche a "non trovare". In un certo senso, se le prove fossero "definitive" uno dei due risultati andrebbe bene. Certo che a livello "politico" e "mediatico" catturare la "particella di Dio" o la sua oggettiva evidenza sarebbe il vero successo, ma ancora, statisticamente, anche se sono stati analizzati miliardi di miliardi di "dadi" che compongono la materia, il bosone di Higgs si fa attendere. Martedì 13 dicembre in un seminario tenutosi al CERN sono stati presentati i nuovi dati degli esperimenti ATLAS e CMS dell'LHC che indagano sull'esistenza del bosone di Higgs secondo il Modello Standard delle particelle elementari. I dati accumulati erano molto maggiori rispetto alle prime analisi presentate questa estate e la conclusione scientifica è stata "per i tecnici" e molto meno per il "grande pubblico". Scrive il CERN nel suo linguaggio per specialisti: "La conclusione principale è che, se esiste, il bosone di Higgs secondo il Modello Standard ha una massa vincolata con maggiore probabilità nel range 116-130 GeV per l'esperimento ATLAS e 115-127 GeV per l'esperimento CMS". Ma onestamente il CERN non trae conclusioni trionfalistiche ed osserva: "Segnali indicativi sono stati notati dai due esperimenti in questa regione di massa, ma questi non ancora sufficientemente forti da permettere la rivendicazione di una scoperta". Questo "raffreddamento" degli animi che viene da un acceleratore già piuttosto "freddo" (l'LHC è probabilmente l'impianto criogenico più grande al mondo) chiude una "campagna stampa" che voleva che questo seminario fosse quello "storico" dell'annuncio della "particella di Dio". In effetti la sottile "fluttuazione statistica" non è molto interessante per i media, così come se non ci fosse stato il "Tunnel Gelmini" probabilmente non avrebbe avuto molto spazio neppure la scoperta (questa sì che rischia di essere epocale!) dei neutrini che viaggerebbero più veloci della luce (http://is.gd/kq2jS6). Questo anche se il CERN fa di tutto per rendere comunque affascinante anche la spiegazione "statistica", ritirando fuori i "dadi" che in fisica "fanno" sempre Einstein: "Presi singolarmente, nessuno di questi eccessi (di eventi) è statisticamente più significativo del risultato che si ha tirando un dado e ottenendo due sei di fila". In tempi prossimi di giochi di società natalizi l'esempio è quantomeno calzante. Grande comunque la soddisfazione per l'Italia che può contare su fisici di livello mondiale che lavorano nei laboratori dello LHC e sui portavoce degli esperimenti ATLAS e CMS, che hanno parlato al seminario, entrambi italiani. Fernando Ferroni, presidente INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) ha infatti ricordato come "questo risultato, certamente significativo anche se non definitivo, è stato conseguito da esperimenti guidati da italiani che - al pari di quelli che dirigono tutti gli altri esperimenti di LHC - vengono dalla grande fucina dell'INFN, dalla scuola italiana di fisica". E certamente l'LHC parla italiano dato che i cinque coordinatori degli esperimenti di LHC sono italiani insieme al direttore della ricerca scientifica del CERN, "anche lui ex vicepresidente dell'INFN", sottolinea Ferroni ricordando che questo team il 20 dicembre incontrerà il pubblico di Milano. Guido Tonelli, portavoce dell'esperimento CMS, ha spiegato i risultati: "Non possiamo escludere la presenza del bosone di Higgs del Modello Standard tra i 115 e 127 GeV, a causa di un modesto eccesso di eventi in questa regione di massa, che appare in modo abbastanza coerente in cinque canali indipendenti. L' eccesso è più compatibile con un Higgs del Modello Standard con una massa intorno ai 124 GeV o al di sotto, ma la significatività statistica non è sufficiente per trarre conclusioni. Ad oggi ciò che vediamo è coerente sia con una fluttuazione di fondo, sia con la presenza del bosone. Un'analisi rifinita e i nuovi dati che nel 2012 ci fornirà questa magnifica macchina, di daranno definitivamente una risposta". Fabiola Gianotti portavoce dell'esperimento ATLAS per quanto riguarda il suo esperimento commenta: "Abbiamo ristretto la regione di massa più probabile per il bosone di Higgs a 116-130 GeV, e nel corso delle ultime settimane abbiamo iniziato a vedere un eccesso di eventi interessanti nel range di massa intorno a 125 GeV". Fabiola Gianotti spiega ancora: "Questo eccesso di segnali può essere dovuto ad una fluttuazione (statistica), ma potrebbe anche essere qualcosa di più interessante. Non possiamo concludere nulla in questa fase. Abbiamo bisogno di più studi e di più dati. Date le eccezionali prestazioni di LHC quest'anno, non sarà necessario aspettare a lungo per avere abbastanza dati e questo ci consente di prevedere che il puzzle potrà essere risolto nel corso del 2012". Anche dalle dichiarazioni dei due ricercatori si nota quanto il tempo (che sicuramente è una percezione "relativa") sia uno degli acerrimi nemici del Large Hadron Collider. E' chiaro infatti che LHC dovrà trovare qualcosa di "spendibile" molto presto visto che la crisi economica non può non minacciare, anche "politicamente", una struttura d'eccellenza come questa, costata fino ad ora 8 miliardi di euro (ma c'è chi dice almeno 10) e che solo di energia elettrica e di manutenzione assorbe una fetta importante di finanziamenti europei.

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