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L’hanno trovato?

Da qualche settimana girava in rete la notizia della  possibile scoperta del famigerato bosone di Higgs. Ieri (13 Dicembre) ATLAS e CMS, che sono i due esperimenti del CERN di Ginevra, hanno ufficialmente indetto una conferenza  per annunciare la sua non scoperta.

Andiamo con ordine.

Piu’ o meno negli anni ’70 i fisici sono riusciti  a formulare una teoria che descrive in modo molto accurato come interagiscono tra di loro i costituenti fondamentali della materia, la teoria conosciuta con il nome poco fantasioso di “Modello Standard” (dare nomi cool alle teorie/particelle e’ un passatempo piu’ recente).  Sorprendentemente  risultati sensati si poteveno ottenere solo assumendo che le particelle non avessero massa. Decisamente un bel problema!  Il primo importante passo verso la soluzione la trovo’ Yoichiro Nambu insieme a  Giovanni Jona Lasinio (tra l’altro per questa scoperta Nambu vinse il premio nobel per la fisica nel 2008) e poi l’idea fu perfezionata  da  altre persone tra cui Peter Higgs. In soldoni, l’idea fondamentale e’ che la massa non sia un proprieta’ intrinseca delle particelle elementari, come ad esempio la carica elettrica, ma nasca attraverso l’interazione con il bosone di Higgs. I dettagli tecnici di tutta questa faccenda sono assai complicati, ammetto che, nonstante un Ph.D. in fisica delle particelle, non sono sicuro di aver capito al 100% tutti i dettagli. Quindi il bosone di Higgs e’ importante per due motivi: e’ quello che definisce una proprieta fondamentale di tutte le altre particelle (la massa appunto) ed e’ molto difficile da osservare.

Ma l’Higgs e’ proprio l’unica soluzione?

In effetti no, anzi potrebbe anche darsi che il bosone di Higgs non sia neanche una particella fondamentale ma sia composita o che sia una “conseguenza” del fatto che il nostro spazio non sia quadridimensionale. E’, pero’, la soluzione piu’ semplice ed e’ quella che fino ad ora si “incastra” di piu’ con gli altri esperimenti fatti finora.

Come si cerca  il bosone di Higgs?

Si accelerano e si fanno scontrare tanti protoni alla giusta energia, come si fa al CERN,  e si spera che in queste collisioni si produca il nostro amico che “vive” per qualche istante e poi si “trasforma” in altre particelle; ad esempio coppie elettrone/positrone  o fotoni (in gergo si dice che il bosone di Higgs decade ) che poi vengono rilevate dagli esperimenti ATLAS o CMS. Sfortunatamente quando ATLAS (o CMS)  rivela una di queste coppie di particelle non sa se e’ dovuta al decadimento dell’Higgs o a qualche altro fenomeno del Modello Standard gia’ noto. Quello che si cerca e’ un picco nella produzione di coppie di particelle che sarebbe appunto “sintomo” della produzione dell’ Higgs. (A voler essere pedanti la produzione di coppie e’ solo una delle possibili firme ).

Quindi?

Quindi e’ proprio questo il senso della press release del CERN. ATLAS e CMS hanno osservato qualcosa  ma non sono ancora sicuri se l’effetto sia dovuto proprio al bosone di Higgs o a qualche fluttuazione statistica. Quello che possono dire e’ che,  se e’ fenomeno e’ dovuto al bosone di Higgs, avra’ una massa circa 125 volte quella del protone. Al momento pero’ non ci sono abbastanza dati per gridare alla scoperta.

In conclusione, e’ stato scoperto il bosone di Higgs? No, ma probabilmente  stanno/stiamo guardando nella direzione giusta.

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8 thoughts on “L’hanno trovato?

  1. Egregio Dottor Amanda, vorrei da Lei sapere qualcosa al riguardo del valore della massa di questo fantomatico bosone. 125 GeV dicono. E’ questo in accordo con quanto previsto dal Supermondo di Zichichi o no?

    Versione normale: A., non mi ricordo più com’era la faccenda della SUSY. A 125 GeV siamo pro-SUSY o contro-SUSY?

    • Caro beppe, ti ringrazio molto per la domanda. Il modello supersimmetrico minimale prevede infatti un Higgs leggero la cui massa varia da 90 a 135 GeV circa. Il limite superiore dipende dalle masse delle particelle supersimmetriche che si postula essere non superiori ad 1Tev. Quindi se quello che vedono al CERN e’ effettivamente il bosone di Higgs, i dati non escludono la supersimmetria. Ovviamente non e’ vero il contrario. Un Higgs con quella massa non implica necessariamente supersimmetria.

    • yes my dear, in quel caso riusciremmo a vedere un po’ di SUSY e capire finalmente se ‘sto benedetto neutralino e’ la materia oscura… un sacco di cose insomma. Niente stringhe pero’ 😉

  2. La cosa che mi lascia perplesso e’ la riproducibilita’ di simili esperimenti.

    E anche vero che esistono piu’ gruppi indipendenti che lavorano ad LHC e prendono dati in modo autonomo, eppero’ mi sono sempre chiesto quanto attendibili sono i dati finali.

    Non voglio fare la parte del cospiratore, ma dopo tutti i soldi spesi DEVONO trovare qualche cosa!

    E poi mi fa’ un po’ sorridere che chiamino la conferenza stampa per dire che forse troveranno qualcosa… pensa ad un teorico che chiama i giornalisti e gli dici che ha quasi finiti i conti e forse saranno interessanti.

    Comunque la Bibbia non parla dell’ higgs, quindi non esite

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