Page 227 - La Storia delle Scienze

Il Bosone di Higgs

Dopo quasi 50 anni dalla sua teorizzazione (1964) da parte di Peter Higgs e di altri suoi
illustri colleghi (François Englert, Robert Brout, G. S. Guralnik, C. R. Hagen e T. W. B. Kib-

ble) in maniera indipendente gli uni dagli altri, finalmente, il 4 luglio 2012, questa fanto-
matica particella, che genera la massa di tutte le particelle del Modello Standard, è stata
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individuata dall’LHC (Large Hadron Collider ) di Ginevra e poi ufficialmente confermata il
6 marzo 2013, nel corso della conferenza di Moriond a La Thuile, in Valle d’Aosta.

Nota: Si ricorda solo il lavoro di Higgs, in quanto è stato l’unico a citare esplicitamente, in
una nota finale, la possibile esistenza di un nuovo bosone.

Ma vediamo nel dettaglio cosa prevede questa teoria, secondo la quale, tutto lo spazio-
tempo sarebbe permeato da un campo, il campo di Higgs, nel quale si muovono le parti-
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celle. Queste, interagendo con tale campo, acquisiscono una “massa ”. Più è grande l’in-
terazione delle particelle con questo campo, maggiore risulterà la loro massa. Senza tale
campo, il nostro Universo sarebbe un turbine frenetico di particelle senza massa che
sfrecciano alla velocità della luce. Gli atomi e le molecole non esisterebbero e quindi non

si sarebbero mai aggregate galassie, stelle e pianeti.

L’interazione con il campo dipende dalla natura delle particelle. L’unica particella che non
interagisce col campo di Higgs è il fotone, e per questo ha massa nulla.

Possiamo paragonare questo fenomeno, all’azione delle forze viscose che agiscono su al-
cune particelle quando queste si muovono in un liquido avente una certa densità. Quanto
maggiore è questa densità (viscosità), tanto maggiore sarà la loro massa.

Il campo di Higgs ha un valore costante, anche nel vuoto e per questo tale campo è detto
di tipo scalare. Ogni campo ha una particella associata a esso, quella del campo di Higgs
si chiama bosone di Higgs, e naturalmente è anch’essa una particella scalare, cioè dotata
di spin nullo.

Subito dopo la scoperta di questo bosone, il Large Hadron Collider è stato chiuso, per dare
la possibilità ai fisici e agli ingegneri che vi lavorano di potenziarlo e passare dagli attuali
8 TeV ai 14 TeV.

Secondo il Modello Standard, esisterebbero ben 24 particelle elementari, identificabili
come i mattoncini di base della materia. Tra queste troviamo ben 6 tipi di quark (up,
down, top, bottom, charm e strange), i quali si raggruppano in tre varietà a seconda del
valore di una loro proprietà, chiamata carica di colore.

94 Il grande collisore di adroni.
95 La massa di una particella non è altro che la misura di quanto essa rimane impantanata in questo campo.
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