Gli scienziati del CERN hanno visto il bosone di Higgs decomporsi secondo uno schema mai visto prima

Durante l’osservazione del bosone di Higgs, gli scienziati del CERN lo hanno visto fare qualcosa di strano: mentre decadeva, sembrava scomporsi in una combinazione inaspettata di particelle.

È la prima volta che questa particella – che si credeva conferisse massa ad altre particelle elementari – si scompone in una coppia di muoni, secondo quanto raccontato in una ricerca condivisa durante una conferenza di Fisica delle alte energie.

La scoperta rafforza ulteriormente il modello standard della fisica, che è stato a lungo sfidato da nuove scoperte di particelle.

Uno dei modi migliori per i fisici di studiare il bosone di Higgs è osservare come muore.

In genere, l’hanno visto decadere in particelle relativamente pesanti, ma i muoni sono molto più leggeri e interagiscono meno con il campo emesso dal bosone di Higgs.

Il team del CERN si è detto “orgoglioso di aver raggiunto questa sensibilità al decadimento dei bosoni di Higgs nei muoni e di mostrare le prime prove sperimentali per questo processo”, come ha dichiarato il portavoce del CERN Roberto Carlin in un comunicato stampa.

I muoni sono particelle di seconda generazione.

Mentre gli atomi sono fatti di particelle di prima generazione come gli elettroni, le generazioni più elevate esistono solo in ambienti ad alta energia – come un laboratorio di fisica delle particelle – e rapidamente decadono. Questa è la prima volta che gli scienziati hanno visto il bosone di Higgs interagire con qualsiasi particella di seconda generazione.

“Il bosone di Higgs sembra interagire anche con particelle di seconda generazione in accordo con la previsione del modello standard, un risultato che sarà ulteriormente perfezionato con i dati che prevediamo di raccogliere nella prossima serie”, ha detto Carlin.

Una donna per la prima volta alla Guida del Cern: e’ l’italia Fabiola Gianotti, che ha controbuito alla scoperta do bosone di Higgs

Una grande soddisfazione per l’Italia intera: Fabiola Gianotti è stata nominata direttore generale del Cern di Ginevra,  il più grande laboratorio al mondo di fisica delle particelle. 

Fabiola Gianotti, 52 anni, nata a Roma e formatasi a Milano, dove ha studiato Fisica, è stata fra i protagonisti della scoperta del bosone di Higgs e succede a Rolf-Dieter Heuer, che ha ricoperto la carica dal 2009, affiancato da Sergio Bertolucci come direttore della Ricerca. Rappresenta la prima donna a capo del Cern nei 60 anni di storia del laboratorio europeo: ha vinto contro  il britannico Terry Wyatt, dell’universita’ di Manchester, e l’olandese Frank Linde, direttore dell’Istituto nazionale di fisica subatomica (Nikhef) di Amsterdam.

Fabiola Gianotti lavora al Cern dal 1987, dove si è occupata della ricerca, dello sviluppo e della costruzione di rivelatori, così come dello sviluppo di software e di analisi di dati. 
Ha lavorato agli esperimenti UA2, Aleph e Atlas, del quale è stata coordinatrice internazionale dal 2009 al 2013. Proprio l’esperimento Atlas ha fornito i dati che hanno portato a scoprire il bosone di Higgs, la cui esistenza è stata annunciata proprio da Fabiola, coordinatore dell’esperimento Atlas. L’annuncio lo ha fatto accanto a Peter Higgs, ‘papà’ della teoria che ha previsto l’esistenza della particella grazie alla quale esiste la massa. E’ stata una scoperta da Nobel, per la quale sono stati premiati lo stesso Higgs e il collega Francois Englert e, per la prima volta nella storia del Nobel, ha meritato una menzione un’istituzione di ricerca, come il Cern.

Per la terza volta, con l’elezione di Fabiola Gianotti a direttore del Cern, l’Italia guida l’importante laboratorio. In passato alla Guida del Cern ci sono stati Edoardo Amaldi e il Nobel Carlo Rubbia.

gc

Il Cern di Ginevra conferma: la particella scoperta nel 2012 e’ il bosone di Higgs, teorizzato da Peter Higgs nel 1964. Guarda il video

La particella scoperta dal Cern di Ginevra nel 2012 è effettivamente il bosone di Higgs, previsto nel 1964. La conferma è arrivata dal primo identikit presentato oggi dai fisici del Cern a La Thuile. Il responso si basa sui dati raccolti nel 2011 e nel 2012 dagli esperimenti Atlas e Cms, gli stessi che hanno permesso di scoprire la particella. Non è ancora un ritratto definitivo, spiegano i fisici, ma sufficiente per affermare che si tratta proprio della particella prevista dalla teoria di riferimento della fisica, chiamata Modello Standard.

Che cos’è il bosone di Higgs? Era il 1964 quando Peter Higgs, passeggiando per le colline scozzesi, elaborò la teoria del ‘bosone’, conosciuto poi come particella di Dio, per spiegare perché alcune particelle elementari possiedono una massa mentre altre no. Uno dei principali quesiti irrisolti per spiegare la ‘massa dell’Universo’ restava infatti ‘bloccato’ sullo studio dei fotoni, particelle che trasportano radiazione elettromagnetica (e quindi anche luce) ma prive di massa. L’individuazione teorica della particella di Dio avrebbe quindi aiutato a comprendere meglio le relazioni esistenti fra le quattro forze della Natura: la forza elettromagnetica, la ‘nucleare forte’, la ‘nucleare debole’ e la quarta forza, la gravità. Restava a questo punto il compito di provare l’esistenza del bosone di Higgs: già dagli anni ’80 gli Stati Uniti progettarono il Super Superconducting Collider (Ssc), un gigantesco acceleratore di particelle che però non fu mai terminato per l’eccessivo costo d’investimento. Fu a quel punto che si affacciò l’idea di costruire un grande acceleratore in Europa: con ben 6 miliardi di investimento venne realizzato l’Lhc a Ginevra, considerato ad oggi, il più grande macchinario al mondo per lo studio della fisica delle particelle, che ha permesso agli scienziati di raggiungere risultati straordinari nell’ambito dei principali aspetti dell’indagine fisica. Risultati che, con l’individuazione del bosone di Higgs, permetteranno di capire come si è formata la materia nei primi istanti di vita dell’Universo, facendoci comprendere qualcosa di fondamentale sull’origine del Cosmo.

(gc/red)

Catturata la particella di Dio, gli scienziati del Cern di Ginevra annunceranno ufficialmente la scoperta nelle prossime ore. Cosa e’ un bosone e cosa e’ il bosone di Higgs, la particella di Dio. Il video

La Particella di Dio «c’é». Secondo le prime indiscrezioni, gli scienziati del Cern di Ginevra  annunceranno ufficialmente la scoperta mercoledì prossimo. Fino ad oggi, la presenza della particella elementare nota agli scienziati come ‘bosone di Higgs’ (chiamato così dal nome del suo scopritore teorico, Peter Higgs. Il bosone è una particella che segue la statistica di Bose-Einstein) era soltanto stata ipotizzata, ma mai realmente osservata. Ora finalmente, gli scienziati del Cern presenteranno i risultati completi di 2 esperimenti che da dicembre scorso ad oggi hanno raccolto un’enorme quantità di dati utili alla ‘cattura’ del bosone: il primo, ‘Atlas’ è stato diretto dalla ricercatrice italiana Fabiola Gianotti, mentre il secondo, denominato ‘Cms’, ha avuto la supervisione dello scienziato Joseph Incandela. Entrambi gli esperimenti, portati avanti in questi mesi grazie all’utilizzo del più grande acceleratore di particelle del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra, si sono concentrati in particolare non solo sull’osservazione delle interazioni del bosone di Higgs con i fotoni, ma anche sulle interazioni con particelle di tipo diverso.

Ma cos’è la particella di Dio, e qual’é la sua storia? Era il 1964 quando Peter Higgs, passeggiando per le colline scozzesi, elaborò la teoria del ‘bosone’, conosciuto poi come particella di Dio, per spiegare perché alcune particelle elementari possiedono una massa mentre altre no. Uno dei principali quesiti irrisolti per spiegare la ‘massa dell’Universo’ restava infatti ‘bloccato’ sullo studio dei fotoni, particelle che trasportano radiazione elettromagnetica (e quindi anche luce) ma prive di massa. L’individuazione teorica della particella di Dio avrebbe quindi aiutato a comprendere meglio le relazioni esistenti fra le quattro forze della Natura: la forza elettromagnetica, la ‘nucleare forte’, la ‘nucleare debole’ e la quarta forza, la gravità.

Restava a questo punto il compito di provare l’esistenza del bosone di Higgs: già dagli anni ’80 gli Stati Uniti progettarono il Super Superconducting Collider (Ssc), un gigantesco acceleratore di particelle che però non fu mai terminato per l’eccessivo costo d’investimento. Fu a quel punto che si affacciò l’idea di costruire un grande acceleratore in Europa: con ben 6 miliardi di investimento venne realizzato l’Lhc a Ginevra, considerato ad oggi, il più grande macchinario al mondo per lo studio della fisica delle particelle, che ha permesso agli scienziati di raggiungere risultati straordinari nell’ambito dei principali aspetti dell’indagine fisica. Risultati che, con l’individuazione del bosone di Higgs, permetteranno di capire come si è formata la materia nei primi istanti di vita dell’Universo, facendoci comprendere qualcosa di fondamentale sull’origine del Cosmo.

Guarda il video sulla Particella di Dio:

(M.L.)

L’esistenza del ‘bosone di Higgs’ è data da tutti gli scienziati per scontata. Ma nessuno l’ha mai visto. Ieri, però, la novità nel corso di un esperimento al Cern di Ginevra: pare sia comparsa la sua ‘impronta’, la particella di Dio

La "Particella di Dio", l’ultima scoperta del Cern di Ginevra è da sempre uno dei pallini degli scienziati e dei fisici. E’ la particella che ha dato origine al Big Bang, una di quelle particelle infinitesimali che da tempo fanno ammattire gli scienziati. È stata definita dal premio Nobel per la fisica Leon Max Lederman, nel 1993, la “particella di Dio” a causa dell’importanza che riveste per la comunità scientifica. Il “bosone di Higgs” ha una denominazione piuttosto complicata: un ipotetico bosone massivo e scalare previsto dal modello standard.

Di fatto, l’ esistenza della "Particella di Dio" è data da tutti gli scienziati per scontata, visto il suo ruolo in una fondamentale teoria quantistica dei campi. Il problema è che nessuno l’ha mai visto. Almeno fino a ieri, quando il sospetto che la scoperta sia vicina. Al Cern di Ginevra, infatti, nel corso di un esperimento è comparsa la "traccia”, l’impronta del Bosone di Higgs. La ricerca è stata condotta da due squadre differenti (con gli esperimenti denominati Atlas e Cms) ciascuno all’oscuro dei risultati dell’altro. 

Entrambe hanno lavorato in collaborazione con il Cern e con l’Organizzazione europea per la ricerca nucleare vicino a Ginevra. La ricercatrice italiana Fabiola Gianotti, che fa parte della squadra Atlas, ha dichiarato che l’intervallo in cui con maggiori probabilità si potrebbe rinvenire il Bosone di Higgs, si trova ai livelli di energia più bassi: tra 124 e 126 miliardi di elettronvolt (GeV), condizioni fisiche estreme a cui sono stati condotti gli esperimenti. Per ora, comunque, nessuna certezza. “Non confermiamo e non escludiamo” hanno fatto sapere dal Cern. I risultati, che potrebbero sconvolgere il mondo scientifico, dovrebbero arrivare entro la fine del prossimo anno.

Il meccanismo del Bosone di Higgs

Giacomo Gallo/ al.sfre