Il destino dell’Universo nelle mani del bosone di Higgs

Ritorniamo a parlare di cose serie.
Torniamo a parlare del bosone di Higgs, tanto per non rilassarci troppo.

Perché? – mi domanda il mio cane – non ne avevamo già parlato abbastanza?

Si è vero,  ma la storia si fa intrigante.
Ti può sembrare strano o fantascientifico ma il destino dell’Universo sta nel bosone di Higgs. Più esattamente dal valore della sua massa.

Per quale motivo? – mi domanda il mio cane sempre interessato su questi argomenti.

Bravo Bleff, vedo che non sei un cane da salotto. Ora ti spiego nei limiti delle mie conoscenze.
Alla domanda dove stiamo andando, sembra proprio che la risposta a una delle domande più antiche della scienza  e di tutto il genere umano sia completamente racchiusa nelle caratteristiche di questa particella sfuggente e invisibile.

Ti può sembrare strano, puoi crederci o no, l’importanza di questa particella sta nel fatto che (in teoria) conferisce la massa a tutte le altre particelle e, di conseguenza, a tutta la materia dell’Universo visibile. Ed è per questo che viene anche chiamata la particella di Dio.

Quindi puoi capire che il bosone di Higgs è una particella davvero speciale, perché conferisce il dono della sostanza a tutte le cose.

I fisici la chiamano “massa” ed è la proprietà fondamentale di tutto ciò che esiste. Se non avessimo massa – se non l’avessero gli atomi, cioè i protoni, i neutroni, gli elettroni di cui noi stessi siamo costituiti – saremmo solo particelle che schizzano nel vuoto alla velocità della luce. Saremmo videogiochi, non realtà consistenti. Invece, dal momento che tutte le particelle elementari entrando in un “campo scalare speciale” interagiscono con il bosone di Higgs, allora la materia assume la sua consistenza, la sua massa, mettendo a posto le contraddizioni del Modello Standard che richiede che tutte le particelle abbiano massa pari a zero. (Inaf)

La novità (ma non tanto) riguarda proprio il valore della sua massa.
Cosa vuol dire, mi domanderai.

Bene, l’Higgs gioca un ruolo cruciale per capire com’è fatto l’Universo: la misura precisa della sua massa ci permetterà di conoscere il passato (quello che è avvenuto un decimo di miliardesimo di secondo dopo il Big Bang) così come il futuro.

Infatti il destino dell’Universo, in termini di “stabilità” o “instabilità”, dipende criticamente dalla massa del bosone.

Vediamo come.
Per capirlo mi sono dovuto informare da un corso pdf online di  Fisica Nucleare e Subnucleare.

Secondo le misure dirette(LEP1 e LEP2) la misura della massa del bosone è di 114,4 GeV. Misura per altro molto incerta per limiti teorici e per la precisione richiesta sulle misure delle forze elettrodeboli.
Secondo  le ultime misure rilevate al  CERN di Ginevra al bosone viene attribuito il valore di circa 126 GeV.
Una differenza non da poco.

Lo so che a te, come ad altri, tutto questo  – caro amico – non dice niente.
Ma l’importanza è notevole. Perché questo valore sembra per ora collocarlo in una zona indefinita, la cosiddetta “metastabilità” e saranno necessarie misure più precise della sua massa se vogliamo conoscere il destino dell’Universo.

È proprio questo l’aspetto più intrigante e affascinante della scoperta.

Caro padrone – mi risponde il mio cane – con tutto il mio rispetto che ho per te, ma non c’ho ancora capito niente.

Uhmmm. Allora te lo spiego in due parole.
Come ho detto non si ha certezza del valore del bosone di Higgs per la non uniformità nel modo della sua determinazione. I fisici sanno, però, che variando il valore del peso dell’Higgs nel quadro del Modello Standard, (la teoria che spiega le interazioni tra le forze e le particelle note), si ottengono due scenari possibili.
Da un lato il collasso dell’Universo e dall’altro la sua espansione infinita.

Da quanto ti ho detto avrai capito quanto è importante l’esatto valoro della massa di questo elemento.
Una massa del bosone di Higgs pari a 126 volte la massa del protone (il valore che sembra emergere dai risultati di LHC) è, di pochissimo, inferiore a quella che garantirebbe che l’Universo in cui viviamo possa rimanere nello stato in cui siamo per sempre nel suo futuro.

In altre parole, il nostro Universo ha evitato uno stato rigidamente stabile.
Insomma, è come un pallone che colpisce il palo: se il bosone di Higgs avesse avuto un centesimo di massa in più il pallone sarebbe entrato in rete, cioè l’Universo sarebbe stato stabile in tutta la sua evoluzione futura; un centesimo in meno, e il pallone sarebbe clamorosamente uscito, cioè l’Universo avrebbe imboccato la strada di uno stato di vuoto “instabile” in cui non ci sarebbe stato posto per la nostra esistenza.

In ogni caso, neanche a farlo apposta, il valore che fa da spartiacque tra le previsioni è proprio 126 GeV. Come a dire che la natura si stia divertendo a tenerci nell’incertezza il più a lungo possibile.

Ora non ci resta che aspettare per capire come stanno veramente le cose.

Infatti, per almeno due anni, non ci saranno novità: il Large Hadron Collider, l’acceleratore di Ginevra dove è stato osservato per la prima volta il bosone, è appena stato spento per un periodo di riparazioni e aggiornamenti. Le misure ripartiranno a dicembre 2014: solo allora, finalmente, potremo saperne di più.

(fonte: Inaf)

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La particella di Dio. Il  bosone sarebbe quindi un portatore di forza del campo scalare (mare cosmico) che pervaderebbe tutto l’universo e sarebbe il responsabile della massa di   tutte le altre particelle. Ovvero che interagendo con le altre particelle   riesce a dare loro una massa. E’ per questo che i fisici lo stanno cercando. Clicca (qui)

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