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Una particella troppo pesante sconvolge la fisica

Mathilde Fontez, caporedattore della rivista scientifica Epsilonoggi evoca una scoperta annunciata qualche giorno fa che sta suscitando molto clamore nel campo della fisica.

informazioni sulla francia: On ha misurato la massa di una particella, ed è troppo alta, il che potrebbe significare che le teorie sulla materia devono essere riscritte?

Matilde Fontez: Sì, il valore di massa misurato in passato e, soprattutto, previsto dalla teoria, era di circa 80.357 megaelettronvolt. E la massa appena pubblicata da una collaborazione di quasi 400 fisici è di 80.443,5. Quindi siamo d’accordo sul fatto che la differenza non è enorme: solo lo 0,09%. Ma queste misurazioni sono esatte: basta questa differenza per dire che c’è un problema, che c’è qualcosa che non abbiamo capito.

È una particella di materia che è stata misurata?

Questo è una particella elementare chiamata bosone W : una particella della stessa famiglia del fotone, la particella di luce. Oltre a non emettere elettromagnetismo, il bosone W emette una forza nucleare: partecipa alla radioattività. È stato scoperto nel 1983 e molto studiato poiché, negli acceleratori di particelle, questi grandi tunnel in cui le particelle vengono spinte alla velocità della luce in modo che esplodano l’una contro l’altra, dando origine a particelle secondarie che possono essere studiate.

È questo tipo di dati che parlano oggi: i dati del Tevatron, un collisore americano che ha operato tra il 1984 e il 2011. I fisici hanno impiegato 10 anni per elaborarli, estrarre il segnale corrispondente a milioni di bosoni W e trovarne la massa.

Quindi la particella W è troppo pesante?

Un po’ troppo pesante sì. Quindi potremmo dire a noi stessi che ci sbagliavamo su questa massa, che non cambia molto. Solo che nella teoria della materia – questa teoria è chiamata il modello standard – tutte le proprietà delle particelle sono descritte e sono correlate tra loro. Se ci sbagliavamo sulla massa della particella W, significa che la teoria è sbagliata, che c’è un problema. E questa è un’ottima notizia!

Perché una buona notizia?

Perché i fisici sanno che il Modello Standard è incompleto. E sono decenni che cercano indizi che potrebbero portarli a completarlo. In particolare, questa teoria non riesce a descrivere la gravità: non sappiamo descrivere su scala microscopica la forza che fa cadere le mele dagli alberi e tiene i piedi per terra. È quindi una grande speranza che si apre oggi, grazie al W bosoneper trovare una breccia, per svelare questo mistero.

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