Il ‘rilassamento’ di Higgs e l’asimmetria barionica

Tutta la materia che vediamo oggi nell’Universo è ciò che è rimasto dal processo di annichilazione della materia e dell’antimateria che esistevano in quantità quasi eguali durante le fasi primordiali della storia cosmica. Le leggi della natura non fanno differenza tra le due perciò i fisici continuano a cercare nuove e più competitive teorie per spiegare la piccolissima e importantissima asimmetria barionica che favorì la materia.

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Il bosone di Higgs e le fasi primordiali dell’espansione cosmica

Due fisici, Fedor Bezrukov del RIKEN–BNL Research Center e Mikhail Shaposhnikov del Swiss Federal Institute of Technology a Lausanne, hanno proposto una nuova idea secondo la quale il bosone di Higgs, la particella che secondo il modello standard conferisce la massa alle particelle, sarebbe stato altrettanto responsabile sia del meccanismo fisico che ha determinato l’inflazione cosmica che della forma dello spazio emerso subito dopo il Big Bang.

LHC rivela un evento molto più raro di Higgs

Gli scienziati che lavorano all’esperimento ATLAS presso LHC, il più grande e più potente acceleratore di particelle, hanno pubblicato i risultati relativi alla prima evidenza di un processo fisico che potrà essere utilizzato per verificare il meccanismo mediante il quale la particella di Higgs conferisce massa alle particelle elementari. Si tratta di un processo molto raro, ancora più raro della produzione dello stesso Higgs, dovuto alla diffusione di due particelle cariche, i bosoni W, che fornisce un ulteriore test, ancora più stringente, del modello standard aprendo una finestra verso una nuova fisica.

Quella particella che ‘tanto assomiglia’ al bosone di Higgs

Dal meeting Rencontres de Moriond attualmente in corso a La Thuile sul tema delle interazioni elettrodeboli e le teorie unificate, stanno emergendo alcuni risultati interessanti in base ai quali la particella osservata dai recenti esperimenti ATLAS e CMS presso LHC (post), le cui proprietà sembrano essere consistenti con quelle del bosone di Higgs, sembrerebbe essere ‘sempre di più’ l’elusivo bosone di Higgs, l’ultimo tassello mancante che andrebbe a completare così il quadro teorico, noto come Modello Standard,  per spiegare l’origine della massa delle particelle.

Naturalmente, i fisici hanno dichiarato che prima di arrivare ad una conclusione definitiva è necessario proseguire con l’analisi dei dati. In altre parole, bisogna capire meglio sia le sue proprietà e come essa interagisce con le altre particelle. Una di queste proprietà che permetterà di arrivare ad una identificazione positiva, o meno, della particella, cioè se si tratti effettivamente del bosone di Higgs teorizzato, è chiamata spin, cioè il momento angolare intrinseco. Secondo la teoria, il bosone di Higgs deve avere spin uguale a zero. Al momento, l’analisi dei dati indica fortemente un valore zero dello spin, ma non è da escludere del tutto la possibilità che la particella abbia spin 2. Insomma, fino a quando i fisici non saranno in grado di determinare l’effettivo valore dello spin dovremo ancora utilizzare il termine “particella sosia”, cioè particella simile al bosone di Higgs. Se, invece, scopriremo che essa ha spin nullo allora potremo parlare di bosone di Higgs. Secondo il fisico britannico Peter Higgs, che teorizzò sin già nel 1964 l’esistenza di questa particella, il bosone di Higgs potrebbe essere stato il ‘mediatore’, per così dire, nel meccanismo di conferimento della massa alla materia creatasi subito dopo il Big Bang. Lo scorso Luglio, gli scienziati del CERN hanno comunque dichiarato che sono certi, con un livello di confidenza pari al 99,9%, di aver trovato il famigerato bosone senza il quale, almeno in teoria, tutti gli atomi presenti nell’Universo, compresa la stessa vita, non esisterebbero.

Rencontres de Moriond: Standard Model Scalar Boson Session (webcast)
CERN:A question of spin for the new boson