Non ci sono ancora risultati diretti sull’individuazione del bosone di Higgs (ne abbiamo già parlato qui e qui) ma si vanno via via restringendo le possibilità per quanto riguarda la sua massa.
L’attuale Modello Standard (SM) delle interazioni fondamentali si basa sull’esistenza del bosone di Higgs: le caratteristiche di questa particella sono quasi completamente determinate dalla teoria, ma dalla stessa teoria si possono ricavare solamente stime per la sua massa entro un ampio intervallo di valori, anziché un valore preciso. Inoltre non è certo che il Modello Standard sia la teoria corretta: in tal caso la massa e le altre caratteristiche dei bosoni di Higgs potrebbero essere anche molto diverse da quelle previste.
Secondo i risultati degli esperimenti compiuti negli anni scorsi e dei calcoli più recenti compiuti in base al Modello Standard, la massa m_H del bosone di Higgs dovrebbe essere compresa in questo intervallo di valori:
Le masse delle particelle elementari vengono solitamente espresse in unità più comode, cioè in multipli dell’elettronvolt quali il keV (10^3) , il MeV (10^6) o il GeV (10^9).
In effetti l’elettronvolt è un’unità di misura dell’energia (è l’energia potenziale posseduta da una carica pari alla carica dell’elettrone che si trovi in un punto nel quale il potenziale sia pari ad un volt) ma la teoria della relatività insegna che massa ed energia si equivalgono secondo la famosa relazione di Einstein:
oppure secondo la sua inversa:
L’elettronvolt è dunque pari a
Ciò significa che l’energia di 1 gigaelettronvolt equivale ad una massa
Allora l’intervallo di massa più probabile per l’Higgs, secondo SM, risulta esprimibile così:
Per confronto è utile ricordare le masse dell’elettrone e del protone:
Veniamo alla notizia.
Si sta svolgendo a Parigi la 35esima Conferenza Internazionale sulla Fisica delle Alte Energie ( ICHEP 2010 ) e durante la sessione di ieri (lunedì) pomeriggio sono stati resi noti alcuni nuovi risultati (il più importante è il grafico a pag. 39) delle analisi degli esperimenti D0 e CDF del Tevatron : tali risultati permettono di escludere che la massa dell’Higgs possa trovarsi nell’intervallo
cosicché l’intervallo più probabile per la massa dell’Higgs diviene più ristretto:
Il grafico più interessante è apparso anche sui blog che seguono la conferenza, ad esempio qui.
Il lavoro al Tevatron procederà ancora, probabilmente, solo per pochi anni nei quali però la macchina darà “il meglio di sé”; secondo un portavoce del Fermilab:
man mano che procediamo a raccogliere ed analizzare i dati, gli esperimenti al Tevatron permetteranno di escludere il bosone di Higgs del Modello Standard nell’intero intervallo di massa permesso oppure individueranno le prime tracce della sua esistenza.
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