Il Nobel per la Fisica a François Englert e Peter W. Higgs

di Emanuele Menietti – @emenietti

Per i loro studi sulle particelle subatomiche e sul bosone di Higgs

Il premio Nobel per la Fisica è stato assegnato ai fisici François Englert e Peter W. Higgs per

la teorica scoperta di un meccanismo che contribuisce a capire l’origine della massa delle particelle subatomiche, e che è stata recentemente confermata attraverso la scoperta della prevista particella fondamentale [il bosone di Higgs, ndr], dagli esperimenti ATLAS e CMS del Large Hadron Collider del CERN di Ginevra.

Per descrivere l’esistenza e il comportamento delle particelle, nel corso degli anni i fisici hanno elaborato il “modello standard”. Questo comprende tre delle quattro forze fondamentali note (interazione forte, elettromagnetica e debole) e le particelle elementari relative. Il modello non dà però la risposta, al momento, a una domanda fondamentale: perché buona parte delle particelle elementari sono dotate di una massa? Se non ce l’avessero, tutte le cose che ci circondano sarebbero estremamente diverse da come le conosciamo.

Se, per esempio, gli elettroni fossero privi di massa, gli atomi non esisterebbero per come sono ora noti. La materia non avrebbe le attuali forme e non ci sarebbero le scienze che studiamo oggi, gli animali, gli esseri umani e tutto il resto. Non ci sarebbero probabilmente nemmeno le stelle per come le conosciamo: brillano grazie alle interazioni tra le forze fondamentali della natura, che sarebbero molto molto diverse se le particelle non avessero massa.

Il problema è che il concetto di massa non si adatta molto al modello standard, le cui equazioni di base sembrano richiedere che tutte le particelle ne siano prive. A partire dai primi anni Sessanta, Higgs, Englert e altri fisici proposero un sistema per integrare le equazioni del modello standard, rendendole compatibili con il fatto che le particelle elementari hanno una massa. Questa integrazione viene chiamata “meccanismo di Higgs” e ha consentito ai ricercatori di approfondire le loro conoscenze sulla materia, formulando diverse previsioni anche sulla massa della particella più pesante fino a ora conosciuta, il top quark. Empiricamente, grazie a una serie di esperimenti, i fisici hanno poi trovato questa particella proprio nella posizione che era stata prevista teoricamente con il meccanismo di Higgs.

Higgs ipotizzò esplicitamente la presenza di una particella mai osservata prima per far funzionare il meccanismo che porta il suo nome. Questa particella ipotetica, che ora è sotto il naso dei fisici alla ricerca delle ultime conferme, è il bosone di Higgs e si ipotizza che conferisca la massa alle altre particelle interagendo con loro. La ricerca avviene da anni al CERN di Ginevra principalmente utilizzando il Large Hadron Collider (LHC), un enorme acceleratore di particelle, e ha portato a risultati sperimentali consistenti nel 2012, confermati con nuovi approfondimenti nei primi mesi del 2013.

François Englert è nato nel 1932 a Etterbeek, in Belgio, è professore emerito in fisica teorica presso la Université libre de Bruxelles.

Peter Higgs è nato a Newcastle upon Tyne, nel Regno Unito, nel 1929. È membro della Royal Society ed è professore emerito di fisica teorica presso l’Università di Edimburgo.

FABRICE COFFRINI/AFP/GettyImages

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