Ambiente

Il Bosone di Higgs

Dino Licci: Cielo notturno (Acrilico su tela-particolare)

Al CERN di Ginevra, il più importante laboratorio planetario per la fisica delle particelle, si sta tentando da qualche tempo un esperimento singolare: si sta cercando il “bosone di Higgs” Ma cos’è questa particella cui gli scienziati danno tanta importanza? E’ stata addirittura chiamata la “particella di Dio” perché sarebbe l’invisibile particella capace di dare massa e quindi peso, consistenza, insomma realtà tangibile alle altre particelle, dalla materia inanimata fino a noi. L’aggettivo non è piaciuto naturalmente alla Chiesa e gli scienziati della “Specola”, gli astronomi del papa, hanno subito gettato le mani avanti snobbando l’importantissimo evento che alcuni paventano come foriero di un buco nero artificiale, capace d’inglobare l’intero pianeta Terra. Padre Kock, un gesuita mi pare, ci ricorda che il premio nobel Leon Lederman ha battezzato come “particella di Dio” il bosone di Higgs, solo per sottolineare la sua importanza nello spiegare la teoria del Big bang, che è e resta comunque una teoria, che con Dio e la creazione non ha niente a che fare.

Mi permetto umilmente di dissentire perché la Scienza non andrebbe mai ostacolata in questi suoi laboriosi tentativi di spiegare il come ed il perché delle cose. Ora essa sta cercando di “UNIFICARE” in un’unica legge naturale, tutti quegli eventi che si verificano in natura dall’infinitamente piccolo all’infinitamente grande. Per esempio, tornado per un attimo indietro nel tempo fino ad Aristotele ed alla sua visone dell’Universo così come descritta nel suo “De coelo”, notiamo come, nella sua visone astronomica, il moto rettilineo fosse circoscritto alla terra ed il moto circolare uniforme fosse invece quello perfetto che muoveva i cieli. Dovette arrivare Newton per UNIFICARE, con la scoperta della gravitazione universale, il moto del cielo e quello della terra e le sue leggi gravitazionali, pur essendo tuttora valide, non spiegano assolutamente che cosa sia la forza di gravità.

L’esperimento di Ginevra è molto importante sia perché confermerebbe la teoria del Big Bang, sia perché costituirebbe un altro tassello verso il sogno degli scienziati, quello cioè di trovare un campo unificato, una teoria valida a spiegare i fenomeni dell’infinitamente grande come dell’infinitamente piccolo. Oggi la meccanica quantistica spiega ciò che avviene a livello atomico e subatomico, ma non ciò che avviene nell’infinitamente grande come la relatività generale spiega i fenomeni dell’infinitamente grande e non viceversa. Le due teorie sono in forte contrasto tra di loro e lo stesso Einstein ha passato gli ultimi anni della sua vita cercando di trovare una soluzione a questo grande problema, che oggi molti credono di poter risolvere con la teoria delle stringhe. Trovare il bosone di Higgs potrebbe facilitare il cammino verso l’accettazione di tale, finora ipotetica teoria, che unificherebbe le forze dell’Universo facendoci capire come funziona il tutto. Detta così sembra una cosa difficile da capire, ma vediamo con calma come stanno le cose. Prendiamo, per esempio, in considerazione l’acqua. Sempre secondo Aristotele l’acqua è solo una delle componenti fondamentali dell’Universo e per noi un liquido capace d’irrorare le nostre colture o rendere tonico il nostro organismo, ma se guardiamo l’acqua con l’aiuto della scienza, potremo sbriciolarla in composti più piccoli e scopriremo che è composta da molecole formate da due atomi di idrogeno ed uno di ossigeno come tutti sanno. E se queste molecole sono costituite da atomi, questi ultimi come sono fatti? Gli atomi sono costituiti da nuclei intorno a cui ruotano gli elettroni dotati di una carica elettrica negativa. E continuando ad addentrarci nell’infinitamente piccolo, vedremo che, a loro volta, i nuclei sono “pieni” di neutroni con carica neutra e di protoni con carica positiva. Inoltre essi non sono le particelle più piccole del mondo essendo costituiti da quark che possono essere di più tipi (up,down, charm, strang, top, bottom). Dalla combinazione di questi quark, si formano particelle diverse.

Un protone, per esempio, è costituito da un quark up ed un quark down, un neutrone da un quark up e quattro down ), ma quello che è più interessante è che queste particelle submicroscopiche sono investite da diverse forze della natura che le stimolano e le fanno vivere se vogliamo usare un termine inusuale in fisica teorica. La teoria delle stringhe prevede particelle molto, ma molto più piccole perfino dei quark, particelle che, vibrando come submicroscopiche corde di violino, sarebbero alla base dei collanti universali in una poetica immagine di un “Universo elegante” così come è stato definito dallo scienziato Brian Greene. Ma quali sono le forze che conosciamo attualmente? Ci sono i Fotoni che consentono il fenomeno dell’ elettromagnetismo, i gluoni che consentono gli scambi della forza nucleare forte che tiene unito il nucleo e che si rompe solo con le esplosione nucleari, mentre la forza nucleare debole è possibile grazie alle particelle W e Z che sono responsabili della radioattività. Ma manca ancora una quarta forza all’appello, la forza di gravità, molto più debole delle precedenti e sulla cui natura si sta ancora indagando. Ora, se tutte queste particelle alla cui identificazione si è giunti con l’ausilio della matematica, vengono gravate di una massa, tutti i calcoli saltano, non viene più rispettata quella che i fisici chiamano “invarianza di Gauge” e tutto l’apparato fatalmente scompare.

A meno che (e qui interviene il genio di Higgs), queste particelle, che non hanno massa, l’acquistino quando vengano immerse in una sorta di gel, una melassa cosmica che ne frenerebbe il moto dando loro un peso. Questa “melassa” anzi, potrebbe anche condensarsi talvolta dando luogo essa stessa ad un agglomerato chiamato bosone di Higgs. Con l’esperimento di questi giorni si sta appunto cercando la “particella di Dio”, capace di concretizzare le cose rendendole palpabili, aggredibili da parte dei nostri sensi in questo misterioso Universo che si ipotizza sia fatto almeno di undici dimensioni, un preludio per dimostrare appunto la teoria delle stringhe, che unificherebbe tutte le forze agenti nell’Universo in una sorta di concerto divino. E visto che stiamo toccando questi argomenti, ricordiamoci anche che viviamo in un universo per così dire olografico dove tutto è apparenza o quanto meno cambia a seconda da come e da dove si osservi un fenomeno. Un ultrasuono esiste eppure per noi è come se non ci fosse se non disponessimo di sofisticate apparecchiature per rilevarlo. Ma per chi percepisce gli ultrasuoni, come i pesci, l’universo sonoro avrà un’altra connotazione.

Al di fuori della Scienza, Kant ci spiegò, unificando le teorie razionalistiche di Cartesio con quelle empiristiche di Hobbes o Hume, che le “cose” devono essere fatte in un certo modo perché il nostro cervello le possa percepire. E continuando sulla stessa falsa riga, che vede la Scienza moderna convergere, sia pure per strade diverse, con le idee kantiane o addirittura agostiniane, capiremo che il tempo assoluto non esiste, lo spazio assoluto non esiste, ma questi due concetti sono sensazioni peraltro inseparabili, paragonabili ai colori, agli odori, ai suoni che i nostri recettori periferici inviano alla nostra corteccia. Ci sono realtà accertate dalla scienza che ci sbalordiscono e sono difficili da accettare perché fortemente contro intuitive come il fatto che la terra si muova in linea retta nel suo percorso intorno al Sole perché segue una GEODETICA spaziale che la faccia adattare al cerchio massimo costituito dalla gravitazione solare. La gravitazione, secondo le teorie della relatività generale, sarebbe dovuta infatti alla deformazione che i corpi celesti esercitano in quella sorta di mantello spazio-temporale che avvolge tutto l’Universo. Se le leggi di Newton sono tuttora valide, il suo concetto di gravità è stato da tempo superato anche se nessuno sa ancora spiegarsi in modo compiuto cosa sia veramente la forza che la genera. Come nessuno sa spiegarsi come mai un Universo che, per logica dovrebbe collassare su se stesso, continui ad espandersi con una velocità che ha permesso a Hubble di compiere il cammino a ritroso fino a giungere al punto iniziale, al famoso Big bang. Ma , prima che me lo chiediate voi, me lo chiedo io: che cosa c’era prima del Big Bang?

1 pensiero su “Il Bosone di Higgs”

  1. Bellissimo articolo, completo e comprensibilissimo, chiarificante. Non c’è che da ringraziare. Solo non ho compreso da cosa si dissente all’inizio: credo infatti che la chiesa si sia sentita in “dovere” di mettere le mani avanti solo perché questo elemento o particella è stata battezzata in un determinato modo. Personalmente, credendo a un Creatore, penso che il pensiero “fondamentale” di quest’ultimo sia semplicissimo e semplicissima di conseguenza la struttura dell’universo che “appare” complicatissima a noi che dobbiamo fare il percorso inverso. Quindi, in certo qual modo, questa unificazione avvicina, per così dire, alla mente di Dio. Bellissima, oltre che efficace, l’immagine del mondo per noi ologramma. Complimenti.

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