I cugini del bosone

Con la scoperta di Higgs abbiamo completato il catalogo del Modello Standard (la teoria che spiega la materia nota) Ma una nuova particella, Mister X, potrebbe ribaltare tutto

Il Cern di Ginevra esplora le frontiere della fisica che saranno presentate a Chicago all’inizio di agosto

Il caldo dell’estate ginevrina quest’anno ha tardato molto. Fino a poche settimane fa sembrava ancora che fosse inverno, ma ora si fa sentire. Da alcuni giorni si sono superati i trenta gradi e i corridoi del 40, l’edificio del Cern che ospita i fisici di Atlas e Cms (i due esperimenti principali del Cern), assomigliano ai lungomare di Viareggio o di Catania. Torme di ragazzi e ragazze impegnati nell’analisi si aggirano in short e magliette. Gli architetti non hanno tenuto conto che il riscaldamento globale avrebbe investito anche Ginevra; insomma si è deciso di risparmiare sull’aria condizionata e nei locali esposti al sole, chiusi da immense vetrate, si bolle. Ma c’è in giro una notevole frenesia e si intuisce che sono momenti molto particolari.

Si sta preparando il grande show, la presentazione dei nuovi risultati alla più importante conferenza dell’anno, che quest’anno si tiene a Chicago dal 3 al 10 agosto. Gli occhi sono puntati sull’analisi che ricerca particelle pesanti che decadono in due fotoni. Lo scorso dicembre i due esperimenti hanno mostrato un leggero eccesso di eventi intorno alla massa di 750GeV (un GeV è l’energia equivalente alla massa di un protone, quindi 750 GeV sono 750 protoni). Una piccola gobba nei grafici che è comparsa sia in Atlas che in Cms e l’attenzione di tutti si è concentrata su questo Mister X. Potrebbe essere un cugino del più famoso bosone di Higgs (la famosa particella di Dio), che decade in modo simile, ma è sei volte più pesante. E in questo caso sarebbe una scoperta destinata a rivoluzionare la nostra concezione della materia.

Con l’osservazione del bosone di Higgs il catalogo delle particelle del Modello Standard (la teoria che spiega tutta la materia conosciuta) è ormai completo. Qualunque nuovo venuto metterebbe in crisi profonda la teoria di cui siamo così orgo- gliosi e sarebbe un’evidenza diretta di quella che viene chiamata la nuova fisica. Una nuova visione del mondo, tutta da costruire, che conterrebbe il Modello Standard come caso particolare e permetterebbe forse di spiegare qualcuno dei misteri, troppi, tuttora aperti. Ma potrebbe trattarsi di una di quelle maligne fluttuazioni statistiche, che ci fanno sognare per mesi, per poi svanire non appena si accumulano nuovi dati. Noi fisici sperimentali ci siamo abituati. Ne capitano di frequente quando si esplorano vaste regioni di massa; per questo siamo un po’ scettici. I teorici invece si sono esaltati, forse prematuramente, nel produrre spiegazioni per la presenza di una particella che ancora non si sa se esiste.

Fra pochi giorni sarà il momento della verità. Ad oggi la risposta non è ancora nota, ma qualunque sia il risultato che sarà presentato a Chicago, penso che, d’ora in avanti, ci si dovrà abituare a que- sto continuo sbalzo di emozioni. Lavorare oggi nella fisica delle particelle è un po’ come essere sulle montagne russe dei moderni parchi dei divertimenti. Roba da brividi.

Sappiamo già che prima o poi uno studente di Kolkata, o un post-doc di Boston o di Roma, scoprirà nei dati una qualche anomalia che sopravviverà a tutti gli infiniti controlli e, di colpo, crack, tutto cambierà di nuovo. E questo potrebbe accadere in qualunque momento: forse domattina o magari fra trent’anni, dopo avere sputato sangue per sviluppare una nuova generazione di macchine acceleratrici. È la bellezza del nostro mestiere.

Perché siamo così interessati a potenziali cugini del bosone? Perché nuove particelle potrebbero dare risposta a una serie di problemi aperti nell’infinitamente piccolo. La lista dei fenomeni per i quali il Modello Standard non fornisce alcuna spiegazione è talmente lunga da