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Il CERN si prepara a ulteriori scoperte 10 anni dopo aver trovato la “particella di Dio” | Large Hadron Collider

Sono trascorsi esattamente 10 anni da quando è stato annunciato il rilevamento del bosone di Higgs, la particella elusiva associata a un campo invisibile che dà massa. Ma per la Prof. Daniela Bortoletto i ricordi sono più freschi che mai.

“Ricordo solo la gioia. Ricordo che erano tutti così felici. E cosa mi ha sorpreso [was] Poiché tutti erano interessati, sembrava che il mondo intero ci stesse festeggiando”, ha detto.

Ora, mentre il Large Hadron Collider (LHC) – il mostruoso frantoio di protoni presso il laboratorio di particelle del Cern in Europa – si prepara a iniziare la sua terza fase di raccolta dei dati martedì, gli esperti sperano di svelare altri misteri dei mattoni fondamentali dell’universo.

Bortoletto, ora capo della fisica delle particelle all’Università di Oxford e parte del team che ha scoperto il bosone di Higgs, ha detto che il suo ricordo principale di ciò che è accaduto dieci anni fa è stato il momento due settimane prima dell’annuncio, quando i ricercatori hanno sbloccato la loro analisi dei dati e ha visto chiari segni del bosone.

“Sto ancora pensando [about] In quel momento, le farfalle mi entrano nello stomaco”, ha detto. “È stato incredibile. È davvero un momento unico nella vita dello scienziato”.

Il clamore mediatico è stato enorme quando è stata annunciata la scoperta. Giornali, radio e televisione si concentravano tutti su una particella tanto fugace quanto importante.

Soprannominato la “particella di Dio” e dal nome del fisico Peter Higgs, il bosone di Higgs è la particella distintiva del campo di Higgs, un campo di energia invisibile che pervade l’universo. In breve, è l’interazione delle particelle elementari con questo campo, interazioni che si pensa siano avvenute subito dopo il Big Bang, quando l’universo si stava espandendo e raffreddando, a conferire loro massa.

L’esistenza del bosone di Higgs è stata prevista dal Modello Standard, una teoria chiave che spiega tre delle quattro forze fondamentali della natura, ma è stato solo con i pionieristici esperimenti all’LHC che gli scienziati hanno trovato la prova cruciale.

Grazie alla scoperta del bosone di Higgs, gli scienziati possono ora spiegare una varietà di fenomeni: dal perché Gli elettroni hanno massa e possono quindi creare una nuvola attorno a un nucleo, creando atomi; perché un neutrone è più massiccio di un protone e perché il primo decade ma il secondo è stabile.

“Il campo di Higgs spiega perché esistono gli atomi, perché esistiamo noi. E il fatto che possiamo metterlo in un contesto che pensiamo di capire è piuttosto interessante”, ha detto Bortoletto.

Ma la storia è tutt’altro che finita. Dall’annuncio nel 2012, ci sono state altre rivelazioni, tra cui approfondimenti sulla formazione e il decadimento del bosone di Higgs e le sue interazioni con particelle pesanti come i quark top e bottom. E il lavoro va avanti velocemente.

Tra le altre cose, gli scienziati sperano di studiare le interazioni tra il bosone di Higgs ei muoni – particelle subatomiche fondamentali a carica negativa – e di studiare l’accoppiamento del bosone di Higgs con se stesso.

“Capire, ad esempio, l’auto-accoppiamento di Higgs potrebbe [help us] capire la forma del potenziale di Higgs e capire meglio cosa è successo all’inizio dell’universo”, ha detto Bortoletto.

La chiave di questo lavoro è la terza corsa dell’LHC, che dovrebbe iniziare martedì. Questa volta, l’atom smasher funzionerà a 13,6 trilioni di elettronvolt (TeV), rispetto a 13 TeV, con Bortoletto che rivela che sia gli esperimenti Atlas che CMS dovrebbero raddoppiare i loro set di dati.

“Più dati e un po’ più di potenza aprono nuove possibilità”, ha detto Bortoletto. Ha detto che gli scienziati potrebbero dare un’occhiata più da vicino al bosone di Higgs e il lavoro potrebbe anche fornire nuove informazioni sulla massa del bosone W. Un’altra particella fondamentale, il bosone W, è stata al centro di una sensazione all’inizio di quest’anno quando i ricercatori del Collider Detector del Fermilab negli Stati Uniti hanno rivelato che i loro dati suggerivano che la particella avesse una massa molto maggiore di quella prevista dal modello standard.

Bortoletto ha aggiunto che c’è spazio per scoperte più rivoluzionarie.

“C’è molto spazio nel settore di Higgs”, ha detto. “Ancora una volta, abbiamo un po’ più di energia, potremmo scoprire qualcosa di nuovo, una nuova particella — abbiamo una possibilità ogni volta che saliamo più in alto nell’energia, magari scopriamo una nuova fisica”.

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