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Particella reale o semplice fluttuazione statistica? Ecco il bosone che potrebbe riscrivere il Modello Standard

Una manciata di particelle, un grafico e una piccola oscillazione nei valori attesi: tanto è bastato per mettere in subbuglio il mondo della fisica. Gli scienziati del Large Hadron Collider (LHC), il più grande acceleratore di particelle del pianeta, hanno annunciato la (possibile) scoperta di un nuovo bosone che non può essere spiegato con le leggi fisiche incluse nel Modello Standard. I risultati, che si basano su dati raccolti da aprile a novembre di quest’anno, sono ancora troppo incerti affinché la comunità scientifica possa accoglierli senza riserve – a detta di molti l’oscillazione rilevata potrebbe derivare da una semplice fluttuazione statistica – eppure i fisici di tutto il mondo sono già al lavoro per trovare una spiegazione teoretica che possa giustificare il fenomeno.


“Quello che vediamo è un piccolo eccesso locale, con una massa sei volte maggiore rispetto a quella del bosone di Higgs, ma potrebbe ancora essere una fluttuazione e non abbiamo ancora un’evidenza statistica sufficiente”, ha dichiarato all’Ansala la responsabile dell’esperimento Atlas per l’Italia, Marina Cobal, dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). “Con la prossima presa di dati, a partire dalla primavera del prossimo anno, vedremo se il fenomeno aumenterà o se andrà a ridursi. Ancora non possiamo dire nulla. Sicuramente è qualcosa di interessante e che dobbiamo tenere sott’occhio”.


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L’analisi dei dati avrebbe rivelato, tra i resti delle collisioni tra protoni, un eccesso inaspettato di coppie di fotoni con un’energia di 750 giga elettronvolt (GeV) ciascuna. Qualora la particella fosse reale, e non frutto di una semplice fluttuazione statistica, sarebbe quasi 9 volte più massiva del quark top (la più massiva particella elementare scoperta finora) e 12 volte più massiva del bosone di Higgs.


Se LHC ha davvero individuato una nuova particella, tuttavia, rimane da chiarire un punto fondamentale: di cosa si tratta? In base ai dati raccolti dovrebbe possedere spin intero, ricadendo quindi nella classe dei bosoni. Nel Modello Standard tutte le particelle che costituiscono il nostro Universo appartengono a due classi distinte, i fermioni e i bosoni. I primi sono responsabili di tutta la massa rilevabile in natura (danno “forma” alla materia), mentre i secondi agiscono in veste di “mediatori” per tutte le interazioni fondamentali conosciute: elettromagnetica, nucleare debole, nucleare forte e gravitazionale.


Ad oggi il Modello Standard ci consente di spiegare le prime tre in termini di interazioni particellari, ma non l’ultima. Gli scienziati pensano che la gravità sia mediata da particelle prive di massa con spin intero 2, i gravitoni, anche se non siamo ancora riusciti a rilevarli; tuttavia, dato che conosciamo in parte le loro caratteristiche, sappiamo per certo che, se esistono, devono essere bosoni. Alcuni fisici hanno già azzardato un’ipotesi: e se la particella scoperta fosse il gravitone? Per ora non possediamo elementi sufficienti per trovare una risposta a questa domanda. Prima di trarre qualsiasi conclusione serviranno mesi di ricerche e molti altri dati, che potranno essere raccolti a partire dalla primavera 2016.



Fonte: Scientific American Magazine

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