Tana per il bosone di Higgs

Il prossimo mese (agosto) troverete in edicola BBC Science con una news di apertura tutta dedicata alla scoperta del bosone di Higgs da parte dei ricercatori del CERN, che vi invito a leggere per capire meglio la questione. Nell'articolo troverete anche l'intervista a Guido Tonelli, ricercatore responsabile del progetto CMS. Quello che potete leggere qui è il testo completo dell'intervista:

Può descrivere brevemente in cosa hanno consistito, in pratica, i due esperimenti ATLAS e CMS ?
Per sperare di osservare una manciata di particelle rarissime come il bosone di Higgs occorre anzitutto produrre milioni di miliardi di collisioni fra protoni accelerati a velocita' prossime a quella della luce. Questo e' quanto avviene in due zone particolari del tunnel di LHC. Attorno a quelle zone sono stati costruiti due giganteschi rivelatori, ATLAS e CMS, che, utilizzando le piu' moderne tecnologie sono in grado di "fotografare" i risultati delle collisioni con una precisione incredibile. Le collisioni piu' interessanti vengono selezionate e registrate su disco per essere studiate piu' in dettaglio con le piu' sofisticate tecniche di analisi dei dati. La sfida e' ricostruire una piccola quantita' di eventi interessanti sepolti sotto una montagna di eventi di fondo; e' un lavoro che richiede grande pazienza ed un controllo accurato di tutte le possibili cause di errore.

Se ci sono state, quali difficoltà avete incontrato nel vostro esperimento?
CMS oggi funziona benissimo, ma per costruirlo e metterlo in operazione si sono dovute superare difficolta' enormi. Abbiamo dovuto sviluppare un insieme di nuove tecnologie per i materiali, l' elettronica, i sensori, la raccolta e l'immagazzinamento dei dati. E' stato necessario mettere insieme migliaia di specialisti distribuiti in tutto il mondo nei vari campi e lavorare in maniera coordinata per quasi 20 anni. Siamo anche passati attraverso periodi nerissimi, quando alcuni dei prototipi che abbiamo sviluppato non funzionavano correttamente o quando i costi di alcuni componenti crescevano al punto da mettere a rischio il budget dell'intero progetto e si sono dovuti sacrificare altri componenti sperando di riuscire comunque a non sacrificare il programma di fisica.


Quale cosa l'ha lasciato più felicemente sorpreso?
La rapidita' con la quale e' stato possibile arrivare a questa scoperta. Occorre tenere presente che LHC e' un acceleratore giovanissimo, ha cominciato a funzionare solo due anni fa ed ancora non ha raggiunto il massimo della potenza. Nonostante questo, uno dei principali obiettivi della ricerca, la scoperta del bosone di Higgs, e' stato di fatto raggiunto. Da qui nasce l'entusiasmo che ha contagiato tutti noi in questi giorni.


Secondo lei, qual'è stato il fattore determinante che ha permesso di ottenere questi risultati senza precedenti?

Penso che la chiave di questo risultato eccezionale sia nella spinta che abbiamo ricevuto dalle centinaia di giovani studenti e ricercatori che lavorano all'esperimento. Il loro entusiasmo ci ha permesso di superare tutte le difficolta', la loro spinta all'innovazione, la "fame" di nuove idee che e' tipica delle giovani generazioni ha impresso a tutte le attivita' dell'esperimento una accelerazione incredibile.


Una significativita' statistica di 5 sigma è ottima, e può essere considerata praticamente una scoperta sicura. Ma quali miglioramenti si possono ancora fare su questo lavoro?

Quando due esperimenti indipendenti osservano un segnale di significativita' statistica cosi alta rimangono ben pochi dubbi sulla solidita' della scoperta. In ogni caso i risultati ora saranno pubblicati per essere sottoposti al giudizio della comunita' scientifica internazionale. Chiamiamo tutti i colleghi che non hanno partecipato ai nostri esperimenti a controllare in ogni dettaglio le misure che abbiamo effettuato chiedendo loro se trovano errori o ambiguita' che noi non siamo riusciti a trovare. Una ulteriore verifica verra' dalla raccolta di nuovi dati. Dopo una pausa di due settimane LHC e' nuovamente in funzione ed alla fine dell'anno sara' possibile verificare quello che tutti ormai ci aspettiamo e cioe' una crescita ulteriore del segnale nei due esperimenti.


Fabiola Gianotti ha detto che la dimostrazione dell'esistenza del bosone di Higgs è solo il punto di partenza... per cosa?

Sono assolutamente d'accordo con Fabiola. Con la scoperta del bosone di Higgs la fisica celebra il trionfo del modello standard delle interazioni elementari: l'ultima particella che mancava all'appello e' stata finalmente scoperta. D'altra parte un bosone di Higgs di massa 125 GeV e' una particella estremamente sensibile ad ogni tipo di nuova fisica. E' come se avessimo trovato un nuovo laboratorio, un banco di prova che ci permettera' di capire meglio cosa c'e' OLTRE il bosone. La domanda che ci stiamo ponendo e' molto semplice: le proprieta' di questa nuova particella sono esattamente quelle previste dalla teoria? Anche la piu' piccola anomalia potrebbe essere spiegata soltanto con il contributo di altre particelle ancora piu' massicce o di nuove interazioni. Mentre si chiude una "caccia" che e' durata quasi 50 anni, molti fisici pensano, ed io tra loro, che forse siamo solo all'inizio di una nuova era piena di sorprese.


Vuole aggiungere qualcosa per i nostri lettori?

Vorrei ringraziarli per l'attenzione che continuano a mostrare per le nostre ricerche. La fisica e' una disciplina appassionante, talvolta ostica ma e' fondamentale per noi contare sul supporto dell' opinione pubblica e di tutti coloro che seguono con interesse quello che stiamo facendo.


Io, naturalmente, vorrei ringraziare Guido Tonelli, soprattutto per avermi risposto rapidamente in un momento in cui era tempestato da richieste e per tutto il lavoro che ha fatto nella ricerca al bosone di Higgs, motivo di vanto per il nostro paese ed i ricercatori italiani.