Nuova misurazione della particella sconvolge il mondo della fisica

La massa del bosone W è più grande del previsto… E questa scoperta potrebbe sconvolgere il mondo della fisica e cambiare il nostro modo di concepire la materia. Il bosone W, scoperto nel 1983 da Carlo Rubbia rivela una massa molto superiore a quella prevista dalla teoria di riferimento della fisica, ossia il modello standard. Lo straordinario nuovo risultato, presentato dalla rivista Science, potrebbe generare una rivoluzione nel mondo della fisica.

La nuova misurazione del bosone W è stata ottenuta nel Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) di Batavia a Chicago. A condurre l’esperimento presso il CDF (Collider Detector del Fermilab) c’erano anche dei fisici italiani, con il coordinamento dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).

La misurazione di una particella che sconvolge il mondo della fisica

Il FermiLab di Chicago ha misurato con più precisione la massa del bosone W di Carlo Rubbia con la collaborazione dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. E questa nuova stima della massa della particella potrebbe mettere in crisi il modello standard, ovvero l’ipotesi di calcolo con cui fino a oggi ci siamo orientati nella fisica delle particelle.

Il bosone W, insieme al bosone Z, è considerato una particella subatomica vettoriale e debole. Questo perché media l’interazione cosiddetta debole e ha a che fare con la forza nucleare debole. Possiamo quindi interpretarlo come una delle particelle fondamentali nel mediare una delle quattro forze principali della natura. Tale particella è inoltre responsabile dei processi di decadimento nucleare che alimentano il Sole. Ecco perché la misurazione della sua massa è così importante. Su quel valore si fonda il cosiddetto modello standard.

Ora però è venuta fuori una misurazione che pare discostarsi da quella prevista dalla teoria. Se ciò fosse confermato, entrerebbe in crisi la coerenza delle previsioni fatte a partire dal modello standard. E ciò potrebbe sconvolgere tutto il mondo della fisica.

L’esperimento del Fermilab, durato dieci anni di lavoro, indicherebbe che la massa del bosone W è circa il doppio di quella prevista dalla teoria di riferimento della fisica. Potremmo quindi essere di fronte a una significativa discrepanza fra la misura che abbiamo ottenuto e quella prevista dal modello che utilizziamo in tutti gli altri esperimenti di fisica delle particelle.

Oltre il modello standard

Il modello standard ci è utile per descrivere la materia di cui siamo fatti. I fisici sanno benissimo di avere a che fare con una teoria relativa e non perfetta, ma non si aspettavano una crisi così evidente. Insomma, speravano che il modello potesse fornire buone approssimazioni ancora per molto tempo. Già in passato erano state osservate piccole discrepanze, ma non significative. La nuova misurazione, invece, potrebbe sconvolgere tutta la fisica contemporanea. Per confermare nuovo questo dato andrà ripetuto l’esperimento. Dove? Presso il CERN di Ginevra. Ma per arrivare a una risposta ci vorranno anni.

Hanno contributo a questo importantissimo risultato anche degli scienziati italiani, con il supporto costante dell’INFN. E la ricerca non è finita: una misurazione ancora più accurata della massa del bosone W potrà fornire una valutazione rigorosa della coerenza delle previsioni del modello standard.