Cos’è il bosone di Higgs

Scienza

La fisica delle particelle non è esattamente un argomento di discussione come gossip o politica, ma del bosone di Higgs abbiamo tutti sentito parlare.

Il fenomeno è esploso il 4 luglio 2012, quando gli scienziati del CERN hanno annunciato che avevano trovato una particella che si comportava esattamente nel modo in cui si aspettavano che si comportasse il bosone di Higgs.

Da quel giorno nacque ufficialmente la “Particella di Dio“, che sarebbe la responsabile di tutta la massa dell’universo.

Per capire veramente cos’è il bosone di Higgs, tuttavia, dobbiamo esaminare una delle teorie più importanti che descrive il funzionamento del cosmo: il Modello Standard.

Il Modello standard ci viene spiegato grazie alla fisica delle particelle, un campo di ricerca in cui i fisici di tutto il mondo tentano di ridurre l’intero universo scomponendolo in minuscoli pezzettini fino a scoprirne i mattoni fondamentali. È una sfida che stiamo affrontando da secoli e in cui abbiamo fatto un sacco di progressi. In primo luogo abbiamo scoperto gli atomi, quindi i protoni, i neutroni e gli elettroni e, infine, i quark e i leptoni.

Ma l’universo non contiene soltanto materia; contiene anche le forze che agiscono su quella materia. Il modello standard ci ha dato un quadro più chiaro dei tipi di materia e delle forze in gioco più di qualsiasi altra teoria in merito.

Ecco l’essenza del modello standard che è stato sviluppato nei primi anni 1970:
Il nostro intero universo è composto da 12 differenti particelle di materia e da quattro forze.
Tra queste 12 particelle, si incontrano sei quark e sei leptoni. I quark formano protoni e neutroni, mentre i membri della famiglia dei leptoni includono l’elettrone e il neutrino elettronico, la sua controparte carica neutra. Gli scienziati pensavano che leptoni e quark fossero indivisibili, ossia che non si potessero scomporre in particelle più piccole. Insieme a tutte queste particelle, il modello standard riconosce anche quattro forze: gravitazionale, elettromagnetica, forte e debole.

Fino ad ora il modello standard è stato molto efficace, eccezion fatta per la sua incapacità di adattarsi alla gravità. Per risolvere il problema del tassello mancante i fisici hanno predetto l’esistenza di alcune particelle anni prima che fossero verificate empiricamente: il bosone di Higgs appunto.

Bosone di Higgs: il pezzo finale del puzzle

Gli scienziati teorizzano che ognuna delle quattro forze fondamentali abbia una corrispondente particella vettore, o bosone, che agisce sulla materia. È come pensare ad un peso ancorato da un elastico misterioso ad una particella di materia. I campi elettromagnetici, ad esempio, dipendono dalla forza elettromagnetica che transita attraverso la materia. Il bosone di Higgs avrebbe una funzione simile, ma trasferendo massa invece che energia. In questo modo si conferirebbe una massa a tutte le particelle elementari.

Ma perché particella di Dio?

Perché spiegherebbe la nascita di tutta la materia dopo l’esplosione del Big Ben. All’inizio dei tempi, dopo il Big Ben tutte le particelle erano prive di massa, ma negli istanti immediatamente successivi il campo di Higgs avrebbe preso vita permeando tutto l’universo, facendo così assumere massa a tutte le altre particelle.

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