Alla ricerca della particella di Dio
In Fisica ci sono diverse tipologie di interazioni: la forza forte, la forza debole, la forza elettromagnetica e quella gravitazionale. Per ciascuna di queste interazioni, esistono delle particelle che fungono da “mediatrici” nei processi in cui esse si manifestano.
In fisica subnucleare, le particelle mediatrici sono chiamate bosoni, e sono dodici: il fotone (mediatore della forza elettromagnetica), i bosoni W+/-, Z° (mediatori della forza debole), e 8 gluoni (forza forte). Mediatore della forza gravitazionale è il gravitone, del quale tutt'oggi si cerca sperimentalmente la presenza.
In aggiunta a queste, lo scienziato Peter Higgs ipotizzò, negli anni settanta, l'esistenza di un ulteriore bosone, di spin nullo, che da questi prende il nome. E questa, il bosone di Higgs, sarebbe la misteriosa “la particella di Dio”, così battezzata da Leon Lederman e Dick Teresi.
In tutto il mondo vengono costruiti acceleratori sempre più potenti, nei quali lo scontro di particelle ad energie via via più elevate consente di indagare i costituenti ultimi della materia.
Secondo la teoria, il bosone di Higgs si accoppia con le particelle massive secondo un meccanismo, detto di Higgs, mediante il quale queste acquisiscono la propria massa.
Un'importante notizia a questo proposito è del 19 dicembre 2006. Al Fermi National Accelerator Laboratory (USA) si è osservato, per la prima volta isolato, il quark top, grazie allo studio di processi che coinvolgono la forza debole. La conferma sperimentale dell'esistenza di questa particella rappresenta una nuova conferma al cosiddetto modello standard delle particelle, e quindi un piccolo passo verso l'osservazione del bosone di Higgs. Il progetto, chiamato Dzero, coinvolge più di 90 istituti scientifici di 20 differenti Paesi e sfrutta il Tevraton, l'acceleratore più potente al mondo, che produce collisioni protone-antiprotone.
E ancora al Fermilab, è dei primi giorni del 2007 la notizia di un nuovo successo che ci avvicina ulteriormente alla particella di Dio.
Stavolta, a esser stata misurata con una accuratezza finora mai raggiunta è la massa del bosone W: essa è stata stabilita essere di 80413 ± 48 MeV/c2 e si prevede di riuscire a migliorare questa stima in maniera decisiva nei prossimi anni.
Sia il quark top che il bosone W sono legati al bosone di Higgs, quindi misure più accurate delle masse e di alcune proprietà dei primi consentono ai ricercatori di limitare il range delle possibili masse per il secondo, e di conseguenza di avvicinarci un poco alla sua tanto auspicata scoperta.
Da quanto reso noto, le ultime scoperte indicano che in realtà il bosone di Higgs sarebbe meno massivo di quanto supposto in precedenza.
Dobbiamo comunque osservare che, nonostante tali piccoli progressi, per quanto riguarda la massa di questa particella si possono ad oggi solo fornire limiti superiori (elevatissimi, peraltro, e secondo alcuni inarrivabili) e inferiori che lasciano aperto un enorme margine. Inoltre, nonostante i potenziamenti continui agli acceleratori, essa sembra di volta in volta richiedere energie maggiori di quelle in gioco, rendendo la ricerca sì affascinante, ma per certi versi frustrante e soprattutto molto dispendiosa. Secondo molti sarà con LHC che finalmente si riuscirà a svelare qualcosa di decisivo in merito, ma anche su questo una parte della comunità dei fisici non è ottimista.
