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Violazione delle leggi fisiche fondamentali

Perchè l’Universo è dominato dalla materia? È una delle domande ancora aperte a cui gli scienziati stanno tentando di dare una risposta, un problema altresì noto come asimmetria barionica che è anche uno dei motivi per cui si spiega la nostra esistenza. La risposta è strettamente connessa alla violazione delle leggi di conservazione della fisica delle particelle, la cui storia, ricca di tanti episodi, risale al 1956.

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Alla ricerca di materia scura ‘leggera’

Una delle domande che può sembrare in prima battuta paradossale è se le particelle che compongono la materia scura possono essere “leggere”. Oggi, tutta una serie di rivelatori sempre più sensibili, dati sperimentali e nuove teorie che tentano di far luce su questa enigmatica componente dell’Universo stanno guidando la ricerca verso queste candidate super-leggere, che potrebbero avere una massa persino inferiore a quella del protone. Continua a leggere Alla ricerca di materia scura ‘leggera’

L’eterna vita del protone

Tutto ciò che ci circonda è fatto di atomi, persino noi stessi, e tutti quegli atomi sono fatti di tre costituenti: protoni, neutroni ed elettroni. Protoni e neutroni sono molto simili, essendo composti dagli stessi quark, particelle ancora più piccole, e hanno quasi esattamente la stessa massa. Tuttavia, i neutroni sono in qualche modo differenti dai protoni: essi non sono stabili perché al di fuori di un nucleo atomico, dopo qualche minuto decadono in altre particelle. E’ possibile che i protoni abbiano un tempo di decadimento finito, seppur lungo? Continua a leggere L’eterna vita del protone

Dov’è ‘nascosta’ la forza di Higgs?

Nel 2012, il bosone di Higgs è diventato ufficialmente un membro della famiglia di particelle elementari (post). I bosoni sono quelle particelle che trasportano le interazioni fondamentali. Queste forze attraggono e respingono ciò che sarebbe altrimenti stata una sorta di “zuppa di particelle” in un bellissimo mosaico di stelle e galassie che popolano l’Universo osservabile. Continua a leggere Dov’è ‘nascosta’ la forza di Higgs?

LHC, un segnale che fa ‘traballare’ il modello standard

Un segnale interessante rivelato al Large Hadron Collider (LHC) potrebbe rappresentare il crack del modello standard, l’attuale, migliore descrizione del mondo delle particelle elementari e delle interazioni fondamentali. I risultati sono riportati su Physical Review Letters. Continua a leggere LHC, un segnale che fa ‘traballare’ il modello standard

Higgs è sempre più standard

Tre anni dopo l’annuncio della scoperta di un nuovo bosone scalare (post), i fisici degli esperimenti ATLAS e CMS hanno presentato per la prima volta le misure congiunte sulle proprietà del bosone di Higgs durante la terza conferenza annuale LHCP 2015.

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Esiste un solo bosone di Higgs?

Quando i fisici annunciarono la scoperta del bosone di Higgs nel 2012 (post), essi dichiararono che il modello standard delle particelle elementari si poteva considerare completo: in altre parole, era stato trovato finalmente il pezzo mancante del puzzle. Tuttavia, molte domande rimangono ancora senza una risposta e una di queste ha a che fare con il numero di Higgs: abbiamo trovato un solo tipo di bosone di Higgs o ce ne sono altri? Continua a leggere Esiste un solo bosone di Higgs?

IceCube ‘vede’ il neutrino più energetico mai rivelato

Nel 2013, l’esperimento per neutrini IceCube, situato al Polo Sud, ha osservato due eventi di alta energia che i fisici hanno battezzato Bert ed Ernie, dai nomi dei personaggi di Sesame Street. Successivamente, è stato identificato ancora un altro evento. Ma pare, però, che ce ne sia un quarto che faccia parte della squadra dei neutrini “super energetici”. Oggi, gli scienziati hanno riportato un evento di energia ancora più elevata, uno di quelli che offre ai ricercatori la strada migliore per utilizzare i neutrini super energetici allo scopo di identificare la/le sorgente/i di raggi cosmici ultra-energetici (post). L’evento è stato registrato con una energia pari a più di 2000 trilioni di eV e si tratta di un neutrino muonico.

Symmetry Magazine: IceCube sees highest-energy neutrino ever found

arXiv: Determining neutrino oscillation parameters from atmospheric muon neutrino disappearance with three years of IceCube DeepCore data

arXiv: Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector

arXiv: Probing the origin of cosmic-rays with extremely high energy neutrinos using the IceCube Observatory

arXiv: Pinpointing Extragalactic Neutrino Sources in Light of Recent IceCube Observations

arXiv: The highest energy neutrinos: first evidence for cosmic origin

LHCb, transizioni di quark modificate da una ‘nuova’ fisica?

A pochi giorni dai risultati sul pentaquark (post), i fisici che lavorano all’esperimento LHCb hanno presentato alla conferenza internazionale della European Physical Society (EPS) in corso a Vienna (post), i risultati di una nuova misura di elevata precisione effettuata sui decadimenti di barioni che contengono il quark-bottom. Lo studio contribuisce a chiarire il quadro sperimentale per la possibilità dell’esistenza di “nuova fisica” nell’interazione elettrodebole. I risultati su Nature Physics. Continua a leggere LHCb, transizioni di quark modificate da una ‘nuova’ fisica?

HERA fornisce il quadro più preciso sul protone

Dopo 15 anni di misure e altri 8 trascorsi per l’analisi dei dati e i calcoli, i fisici della collaborazione H1 e ZEUS hanno pubblicato i risultati più precisi sulla struttura e il comportamento del protone. I due esperimenti, realizzati dal 1992 al 2007 con l’acceleratore di particelle HERA (Hadron Electron Ring Accelerator) presso il Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), un centro nazionale di ricerca sulla fisica nucleare in Germania, hanno permesso di combinare più di un miliardo di collisioni protoniche con elettroni o positroni. All’analisi dei dati hanno contribuito più di 300 ricercatori di 70 istituti. Continua a leggere HERA fornisce il quadro più preciso sul protone