Come abbiamo dato notizia nel precedente numero di VivaVoce , Il 10 settembre è entrato in operazione al CERN di Ginevra il Large Hadron Collider (Lhc), il più grande acceleratore di particelle del mondo. E' costato sei miliardi di euro, vi si effettueranno quattro esperimenti nei quali sono impegnati settemila fisici di tutte le nazionalità , di cui circa mille italiani.
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1.
Giuseppe Iaselli, Professore di Fisica del Politecnico di Bari e Project Manager del muon-rpc-detector - una delle parti essenziali dell'apparato Compact Muon Solenoid (www.cms.cern.ch) - ci spiega in termini semplici perché la ricerca del Bosone di Higgs, la particelle che conferisce massa a tutta la materia, è stata definita la ricerca della particella di Dio.
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2.
Centocinquanta milioni di sensori rileveranno le informazioni provenienti da milioni di collisioni al secondo. Sarà necessario analizzare trenta miliardi di dati al minuto. A questo scopo è stata realizzata una rete di calcolo che collega migliaia di calcolatori delle istituzioni scientifiche di tutto il mondo denominata GRID.
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3.
La GRID avrà effetti dirompenti nel settore delle comunicazioni e della tecnologia informatica. Questo web del futuro cambierà molti aspetti delle nostra vita nei settori della medicina, della biologia, dell'arte ma anche dell'intrattenimento e nel tempo libero. Ne parleremo in un prossimo numero della rivista.
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4.
La collaborazione CMS consente a tutti di entrare nell'atmosfera dell'esperimento e condividere -sia pure remotamente- l'attività di tutti i giorni di ricercatori e tecnici.
Basta collegegarsi a www.cms.cern.ch per avere accesso alle web cam disposte in vari punti dell'apparato, vedere le immagini di qualche interazione, curiosare tra numerosi percorsi divulgativi o scricare sul prorio PC un intrigante salvaschermo.
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Si fa sempre più vicino il momento in cui il mistero che si cela dietro la particella teorizzata dal Prof. Higgs verrà svelato e tutti sapremo quale sia la sua natura, ammesso ovviamente che esista. La scoperta del bosone di Higgs, questo è il termine corretto che i fisici delle particelle utilizzano per identificare la particella in questione, è stata la motivazione principale per la costruzione del più grande acceleratore di particelle del mondo, il Large Hadron Collider e di esperimenti dalle dimensioni colossali e dalla complessità inimmaginabile, forse comparabile solo alle grandi missioni spaziali. Il bosone di Higgs, data la sua importanza nella fisica delle particelle, è stato soprannominato dal Premio Nobel Leon Max Lederman, come la particella di Dio.
Ma che cos'è questo bosone di Higgs? La fisica delle particelle si propone di spiegare come funzioni l'universo intero nella sua immensità studiando a fondo come funziona il mondo dell'infinitamente piccolo, ovvero quello delle particelle elementari. Giusto per dare una rispolverata in materia, si tratta di quelle cose dai nomi un pò bizzarri, tipo elettrone, protone, quark... che più o meno tutti hanno sentito nominare almeno una volta. Al momento attuale, la migliore teoria esistente nell'ambito della fisica delle particelle si chiama "modello standard" e, utilizzando questo modello, è possibile fare delle previsioni molto accurate circa le interazione fra le varie particelle. Il modello standard è stato messo alla prova in tantissimi esperimenti e c'è solo un punto che ancora non è chiaro ai fisici che descritto con parole molto semplici suona più o meno così: perché l'elettrone pesa esattamente quella quantità e non un po' di più o un po' di meno?. E la risposta sta proprio nel bosone di Higgs. E' proprio lui il responsabile della massa delle singole particelle ed è lui che stabilisce che, per esempio, un muone pesi molto di più dell'elettrone, suo fratello più leggero.
Nelle collisioni fra protoni ad altissima energia saranno prodotte, grazie alla trasformazione di una parte dell'energia in massa, numerosissime particelle che attraverseranno appositi rivelatori e le cui proprietà potranno essere così misurate. Uno degli scopi principali dei ricercatori è quello di ricercare, fra queste particelle, tracce dell'esistenza del bosone di Higgs e di eventuali altre particelle sconosciute.
E se scoprissimo che non esiste? Quella già di per sé sarebbe una scoperta! Vuol dire che il modello standard come l'abbiamo pensato noi non va bene ed è solo un'approssimazione della realtà , una buona approssimazione, ma sempre un'approssimazione. Un po' come la relatività galileiana che va bene per descrivere la vita di tutti i giorni è solo un'approssimazione delle relatività generale di Einstein che, invece, vale in tutte le condizioni sperimentali che l'uomo ha potuto verificare fino al giorno d'oggi. Quindi se scopriremo che il bosone di Higgs non esiste, allora ci sarà molto da capire e tanto di nuovo da scoprire.
E una volta che l'abbiamo scoperto? Quello sarà solo l'inizio! Da quel momento in avanti possiamo sbizzarrirci ed andare a vedere se ci sono fenomeni esotici non previsti dal modello standard, la così detta nuova fisica, e rispondere a tante altre domande che forse non sono ancora state formulate.