Page 295 - La Fisica nella Storia

Il 5 aprile del 2012 negli esperimenti “ATLAS e CMS”, condotti con
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l’acceleratore LHC del CERN di Ginevra, la più potente macchina
acceleratrice di particelle, applicando per la prima volta un’energia
massima di 8.000 miliardi di

elettronvolt (8 TeV) è stato
finalmente scoperto il “bosone di
Higgs”, teorizzato nel 1964 da
Peter Higgs (1929 -).

Questa particella, dotata di massa propria, il cui valore non
è previsto dal Modello standard, secondo la teoria del
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campo di Higgs , permea tutto l’Universo, conferendo la
massa alle particelle elementari, e costituendo così le
fondamenta del “Modello Standard”.

La scoperta “bosone di Higgs” fu poi ufficialmente confermata il 6 marzo 2013, nel corso di una

conferenza tenuta dai fisici del CERN a La Thuile.

Dopo due anni di pausa tecnica, nel giugno 2015 LHC ha ripreso gli esperimenti con una energia
mai raggiunta prima, di 13 TeV, avvicinandosi alla massima prevista di 14 TeV, per scoprire
qualcos’altro di nuovo e per investigare più in profondità, per cercare di capire meglio alcune

proprietà non del tutto chiare del modello standard, e tutti noi siamo in trepida attesa.

I ricercatori sperano così ampliare le nostre conoscenze, cercando di verificare l’esistenza delle
particelle più sfuggenti della materia e comprendere la natura della materia oscura e

dell’energia oscura, che costituiscono rispettivamente circa il 27% e il 68% della massa-energia
dell’Universo, contro il solo 4-5% costituito dall’energia e dalla materia ordinaria.

***

154 Come il biologo usa il microscopio per vedere i dettagli delle cellule, dettagli sempre più piccoli fino a quando non si arriva in un
punto in cui tutto diventa sfocato, in quanto non si può scendere sotto una certa dimensione i dettagli diventano invisibili,
l’acceleratore di particelle rappresenta il microscopio del fisico.
Un acceleratore di particelle accelera vari tipi di particelle: protoni, antiprotoni, elettroni, positroni, oppure vari tipi di ioni utilizzando
specifiche configurazioni di campi elettrici e magnetici per portare queste particelle alle energie necessarie nei vari esperimenti. Le
particelle accelerate incontrano un bersaglio fisso, per esempio un foglio metallico, un recipiente contenente gas oppure liquido,
oppure altre particelle o antiparticelle a loro volta accelerate, in collisioni frontali a energie altissime. In seguito a questi scontri
possono avvenire tanti processi: dalla frammentazione in parti più piccole, alla nascita di nuove particelle.
Il metodo di base per accelerare le particelle consiste nell’utilizzo di campi elettrici per accelerarli e campi magnetici per controllare
la loro traiettoria.
Le particelle generate negli acceleratori sono poi “studiate” dai ricercatori attraverso i “rivelatori di particelle”, strumenti che misurano
varie caratteristiche, come la velocità, la carica, le tracce, l’energia o i tempi di percorrenza di varie traiettorie. I processi noti possono
essere calcolati con grandissima precisione attraverso l’applicazione del Modello Standard. Se il risultato non combacia allora uno dei
due risultati, teorico o sperimentale, deve essere sbagliato.
155 Secondo la teoria cosmologica prevalente, il campo di Higgs permea tutto lo spazio vuoto dell'Universo in qualsiasi istante.
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