Anomalie, nuova fisica e supersimmetria. Guido Tonelli racconta il bosone di Higgs 10 anni dopo / PARTE 2

La ricerca di anomalie nel Modello Standard e il mistero della materia oscura. In questa seconda parte dell’intervista a Guido Tonelli nel decennale della scoperta della particella, discutiamo di quello che ancora c’è da scoprire.

Il prossimo 4 luglio saranno 10 anni dalla conferenza del CERN in cui per la prima volta è stata annunciata la scoperta del bosone di Higgs. Si tratta della più spettacolare conferma sperimentale del Modello Standard della fisica, dato che l’esistenza della particella era stata predetta negli anni ‘60 dai fisici teorici Peter Higgs e Francois Engler, premiati con il Nobel per la fisica nel 2013, e Robert Brout, scomparso nel 2011 prima di poter ricevere il riconoscimento.

Guido Tonelli, professore all’università di Pisa, nel 2009 era stato eletto spokesperson (direttore) di CMS (Compact Muon Solenoid), l’esperimento che insieme ad ATLAS ((A Toroidal Lhc ApparatuS, allora diretto da Fabiola Gianotti) ha confermato l’individuazione della particella, dopo analisi e rianalisi dei dati raccolti da LHC (Large Hadron Collider), l’acceleratore di particelle di 27 km di diametro che corre 100 metri sotto Ginevra.

Nella prima parte dell’intervista abbiamo discusso con Guido Tonelli di come il bosone di Higgs ci abbia aiutato a comprendere meglio un momento fondamentale dell’evoluzione del nostro universo, ovvero la fase post-inflazionaria in cui le altre particelle hanno acquistato massa proprio grazie all’interazione con il campo del bosone di Higgs. Qui discutiamo di quello che ancora c’è da scoprire.

Professore, torniamo sulla Terra. LHC, l’acceleratore di particelle che avete usato al CERN per la scoperta del bosone di Higgs, è stato spento per più di tre anni e pochi mesi fa è stato riacceso. Cosa ha fatto fermo tutto questo tempo?

Sono stati anni di manutenzione degli apparati sperimentali, alcuni dei quali sono stati costruiti più di 15 anni fa. C’è sempre un lavoro continuo di miglioramento per aumentare la cosiddetta luminosità della macchina, per consentire precisioni maggiori, o per sostituire parti deteriorate. Si tratta di macchinari che sono al limite di ciò che la tecnologia umana può raggiungere. Da qualche settimana l’acceleratore ha ripreso a funzionare, siamo ancora nella fase di collaudo, quindi non stiamo ancora prendendo dati, anche se a breve inizieremo.

Quello che è successo nel frattempo è rimasto abbastanza lontano dai riflettori ma io lo considero molto importante. Dopo la scoperta del bosone di Higgs, nel 2012, c’è stato un grosso lavoro per caratterizzare questa particella ed essere sicuri che fosse effettivamente quella prevista dal Modello Standard, ovvero quella ipotizzata da Brout, Engler e Higgs, ragazzi poco più che trentenni nel 1964 quando presentarono una teoria, la loro, che era in competizione con decine di altre, ma che alla fine è risultata quella corretta. A loro è stato assegnato il premo Nobel per la fisica nel 2013 (Brout purtroppo è mancato nel 2011), perché la scoperta che abbiamo fatto nel 2012 ha confermato in pieno la loro ipotesi.

Il lavoro degli anni successivi, come dicevo, è consistito nel misurare il nuovo arrivato con un gran numero di eventi. La scoperta in sé avviene con un numero limitato di eventi di misurazione: è un po’ come ricostruire l’identikit di un ricercato ma avendo ancora un’immagine sfocata delle sue…

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