Recentemente mi sono trovato su un autobus…
…attraversando il confine tra Israele e la Giordania…
…seduto accanto al capo del gruppo per l’ Higgs di Atlas, uno dei due gruppi al Cern che ha trovato la famosa particella… “Come mi sono ritrovato qui?” “Ci domandiamo tutti la stessa cosa” (Eilam Gross)
… Mi ha fatto qualche commento sul cartone che ho fatto l’anno scorso sul’ Higgs… “E’ tutto sbagliato”
… Mi ha detto che deve ancora trovare una definizione veramente corretta di cosa sia il bosone di Higgs… “Ero il capo e persino io non so spiegarlo…”
…”dimmi, tu sei un fumettista. Forse mi puoi aiutare”
“Quanto dura questa corsa in autobus?”
“3 ore”
“Facciamolo”…
Ok, qui c’è la storia che ti voglio raccontare…
L’universo, come lo conosciamo, è pieno di campi.
Ogni tipo di particella ha il suo campo.
Ciò che chiamiamo particelle sono in realtà perturbazioni in ognuno di questi campi. E quando una particella come il fotone si muove da un posto a un altro, lo chiamiamo radiazione.
Ora, per descrivere la realtà, i fisici cominciano scrivendo una serie di equazioni che definisce l’energia di un sistema: la lagrangiana, l’energia cinetica, l’energia potenziale…
I fisici assumono che queste equazioni siano “simmetriche”.
“Perché? Perché una “teoria del tutto” dev’essere bella” “e la simmetria è bella”
La simmetria è la “regina” della fisica. “Protegge la realtà dalla divergenza”
In parole povere, significa che non importa come ruoti o rifletti le equazioni…alla fine appariranno sempre le stesse (localmente e globalmente)
“Senza la simmetria, le equazioni che descrivono la realtà diventano infinite e indefinite”.
Quando i fisici per la prima volta formularono queste equazioni per le principali particelle, notarono qualcosa di strano…
…per preservare la simmetria, hanno dovuto metterci dentro anche altri campi.
Questi campi risultano essere le particelle che trasmettono le forze in natura: fotone, glume, Z,W, borsone
Le equazioni stabiliscono che queste particelle-forza devono avere massa zero. Ma questo presenta un problema.
Alcune particella-forza non possono essere senza massa.
Se fossero senza massa si muoverebbero alla velocità della luce, e avrebbero range infinito. Ma gli esperimenti mostrano che non è così.
Così, i fisici negli anni 60′ incontrarono un problema: come si preserva la simmetria…mentre si deve ancora dare massa a queste particelle?
Entra in gioco il campo di Higgs.
Negli anni 60′, Francois Englert e altri hanno immaginato che un ulteriore campo avrebbe aggiunto quel grado di libertà in più necessario a dare massa alla particelle.
Questo campo era scalare, ovvero senza direzione e si trovava ovunque.
Ma aggiungendo questo campo alle equazioni significa che tutte le particelle hanno interagito con lui,
Nelle equazioni, questa interazione porta alla massa delle particelle.
La teoria funziona così: all’inizio dell’universo, il campo di Higgs valeva zero, e tutto era senza massa. Ma quando l’universo si raffreddò, il campo di Higgs ha rotto la propria simmetria e prese un valore diverso da zero. “Qui è quando l’universo è diventato interessante”.
Subito, l’universo è diventato interattivo, sguazzava in un mare di melassa che rendeva tutto appiccicoso e lento…
…con appena la massa necessaria a rendere tutto funzionante.
Senza il campo di Higgs, non ci sarebbe il termine di massa nelle equazioni…e tutto quello che conosci scomparirebbe un battibaleno.
Il campo esiste davvero…o ce lo siamo inventati per far funzionare le equazioni?
“Chi lo sa? Questo è il genio umano! Senza di esso, non potremmo spiegare niente”. Il borsone di Higgs è la particella che compare quando metti abbastanza energia nel campo di Higgs. Ti serve molta, ma molta energia. E ora, è stata trovata.
“Ahh, ok! Te l’ho spiegato. Posso vivere felice da ora in poi” “Buona fortuna nel disegnarlo”
“Aspetta, come si spiegano cose come l’inerzia?” “Questo si vedrà in un’altra corsa in autobus”
(Jorge Cham)
