Amaldi: il mondo come un film in 4D


  • Siamo a un passo dal rivoluzionare le nostre conoscenze del mondo fisico? Forse sì. «Tutto dipende dalle nuove prove sperimentali. Se dovessero confermare i risultati recentemente ottenuti al Cern di Ginevra e al Laboratorio del Gran Sasso, ​ allora dovremmo drasticamente modificare la visione ereditata dalla fisica del XX secolo, in quanto, per esempio, sarebbe possibile ipotizzare l’esistenza di una quarta dimensione». 

    A parlare è Ugo Amaldi, fisico dell’Università Milano Bicocca, nonché presidente (carica alla quale tiene molto) della fondazione Tera, che promuove una nuova terapia del cancro attraverso fasci di protoni e ioni di carbonio: un centro è attivo a Pavia e se ne sta realizzando uno pediatrico a Biella. Amaldi (ieri da Ginevra ha tenuto una videoconferenza all’Ateneo Pontificio Regina Apostolorum, alla quale ha partecipato anche monsignor Melchor Sanchez de Toca, del Pontificio Consiglio della Cultura) si riferisce ai recenti annunci di scoperte che hanno coinvolto alcuni ricercatori italiani: la prima evidenza positiva, ma non definitiva, dell’esistenza della particella di Higgs, soprannominata "particella di Dio"; la possibilità che i neutrini possano viaggiare a velocità superiori a quella della luce. Due questioni che ci proiettano direttamente in un romanzo di Crichton o in un film di Star Trek.
    Ma questi neutrini sono realmente più veloci della luce?
    «Per prima cosa bisogna spiegare come si è giunti a questa misurazione. 
    Da molti anni dal Cern di Ginevra vengono inviati fasci di neutrini attraverso la crosta terrestre in direzione del laboratorio del Gran Sasso. Il fascio parte con un diametro di circa un metro e giungono, dopo 730 chilometri, con un diametro di quasi un chilometro. Nel tunnel del Gran Sasso ci sono dei rivelatori di particelle nei quali i neutrini producono (molto raramente) un lampo di luce quando interagiscono con la materia. Negli ultimi due anni è stato "rivelato" l’arrivo di 16 mila neutrini, a fronte di un invio dal Cern di quantità valutabili in molti miliardi di miliardi. Dalle misurazioni si è ricavato che la distanza di 730 km è percorsa in un tempo inferiore a quello che ci si attenderebbe se viaggiassero alla velocità della luce». 

    Quanto inferiore?
    «È come se il rivelatore si trovasse venti metri prima di dove è nella realtà».

    Come è stata misurata la distanza di 730 km? 
    «Attraverso i Gps dei centri meteorologici svizzero e tedesco». 

    Che hanno un range di errore? 
    «Di soli due metri, cioè dieci volte inferiore ai 20 metri di differenza misurati. Per avere conferma della scoperta, però, bisogna attendere i risultati di esperimenti analoghi in corso negli Usa e in Giappone». 

    Se tutto fosse confermato? 
    «Non si dovrà certamente buttar via la teoria della relatività, che si regge sul postulato che la velocità della luce è la massima possibile nell’universo naturale, però si potrebbe pensare che i neutrini abbiano un comportamento diverso da tutte le altre particelle e che nel loro viaggio (quello dell’esperimento del Cern) passino una parte del loro tempo in una dimensione spaziale diversa rispetto alle tre in cui noi viviamo: una quarta dimensione aggiuntiva». 

    La vera scoperta sarebbe la quarta dimensione. 
    «E sarebbe una scoperta in grado di cambiare la nostra visione della natura, anche se alcuni studiosi sono molto critici su questa possibilità». 

    Lei è possibilista? 
    «Se ci sarà conferma negli esperimenti in corso, l’ipotesi della quarta dimensione mi sembra la più concreta». 

    Nulla a che vedere con la particella di Higgs? 
    «No. Ma anche qui, però, è utile iniziare dal principio. Nell’acceleratore Lhc, lungo 27 chilometri, vengono fatti circolare in senso opposto due fasci di protoni a elevatissima energia (dieci volte superiore a quella del precedente acceleratore del Cern, il Lep). Fra il milione di miliardi di collisioni prodotte in questi anni i fisici hanno osservato una ventina di eventi che sembrano indicare la produzione di una nuova particella, oltre alle 24 con le quali solitamente si spiegano tutta la materia e tutte le forze che in essa agiscono. Questa è quella che viene definita la particella di Higgs». 

    Una particella fra le tante.
    «Niente a che vedere con le altre particelle (come i quark o gli elettroni) che sono alla base di tutta la materia e le forze della natura. Questa è veramente speciale... Il cosiddetto "Modello Standard", la teoria più accreditata oggi per spiegare l’interazione fra queste 24 particelle note, prevede infatti che tutte si muovano alla velocità della luce e quindi abbiano massa nulla. Per rendere accettabile questo modello si ipotizza che tutto lo spazio sia occupato da un "campo" che interagisce con le altre particelle rallentandole, consentendo così che assumano massa e quindi formino protoni, neutroni, atomi, molecole, materia vivente». 

    Quindi la particella di Higgs consente di... 
    «...Dimostrare l’esistenza di questo "campo", il campo di Higgs, che è ciò che interessa i fisici. In fisica quantistica tutte le particelle non sono che le oscillazioni localizzate di un campo. Se si sono osservate le oscillazioni localizzate del campo di Higgs, cioè le particelle di Higgs, vuol dire che il "campo" esiste». 

    Insomma, il campo di Higgs è ciò che consente ai nostri corpi di essere quello che sono? 
    «Dal punto di vista filosofico è ciò che "mantiene in essere" le particelle. Un ipotetico interruttore che "spegnesse" il campo di Higgs, provocherebbe la perdita immediata di massa di tutte le particelle, che schizzerebbero in ogni direzione alla velocità della luce e il mondo così come lo conosciamo scomparirebbe. La conferma di una simile scoperta concluderebbe la fisica del XX secolo e aprirebbe nuovi orizzonti per il XXI».

     

    Roberto I. Zanini (pubblicato su l'Avvenire il gorno 11 gennaio 2012)

      

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Data: mercoledì 11 gennaio 2012

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