Dopo anni il mondo della fisica delle particelle è nuovamente in fermento. Il motivo sono gli “strani eventi” osservati dai due gruppi di ricercatori che lavorano all’acceleratore tedesco Desy. In questa macchina vengono fatti scontrare ad altissima velocità protoni e positroni (particelle identiche agli elettroni ma con carica positiva). Normalmente dopo questo urto il positrone tende a proseguire nella stessa direzione da cui proveniva, o a deviare leggermente.Recentemente i due esperimenti di Desy, H1 e ZEUS, hanno misurato indipendentemente un eccesso di eventi in cui il positrone invece rimbalza all’indietro molto velocemente. Queste anomalie potrebbero essere interpretate come segni dell’esistenza di nuova particella.Se questa ipotesi fosse confermata il Modello Standard, la teoria che da circa venti anni viene accettata dai fisici, subirebbe una vera rivoluzione.Galileo alcune settimane fa ha dato notizia dei sorprendenti risulati ottenuti ad Amburgo. Ora ha sentito il parere della professoressa Joanne Hewett che da anni studia le implicazioni sperimentali di modelli teorici alternativi a quello Standard e che ora lavora a Slac (Stanford Linear Accelerator Center), negli Usa.Come possono essere interpretati gli “strani eventi” visti a Desy, supponendo che non siano dovuti a semplici fluttuazioni statistiche?Ci sono molti modi possibili di spiegare questi eventi. Innanzitutto all’interno del Modello Standard la probabilità che il positrone dopo l’urto con il protone devii molto dalla traiettoria originale, è assai bassa ma non nulla. Perché questo si verifichi è necessario che il positrone urti “frontalmente” un quark (uno dei costituenti elementari del protone). I ricercatori dell’esperimento H1, hanno analizzato la possibilità che tutti gli eventi osservati a Desy siano attribuibili a questa causa e hanno concluso che ciò è molto improbabile ma non impossibile. Per fare ipotesi estranee al Modello Standard bisogna in primo luogo decidere se queste deviazioni sono dovute all’energia derivante dal decadimento di una nuova particella. Quest’ultima si formerebbe dalla fusione del positrone con un quark e possiamo generalmente indicarla con il nome di “leptoquark”.In caso contrario, se non ci fosse alcuna nuova particella, gli “strani eventi” segnalerebbero invece l’esistenza di un nuovo tipo di interazione fra positroni e quark?Purtroppo i dati a disposizione sono ancora insufficienti per poter indicare con sicurezza una delle due opzioni, anche se sembra essere favorita la prima.Qualcuno aveva previsto la possibilità di questi eventi in qualche modello teorico?Sì, vengono discusse da lungo tempo entrambe le possibilità, sia quella dell’esistenza di una nuova particella tipo leptoquark che quella di una diversa interazione tra quark e positroni. Una qualsiasi di queste ipotesi, se confermata, costituirebbe una scoperta nuova e molto sorprendente. Infatti nessuna delle due è compatibile con il cosiddetto “Modello Standard Supersimmetrico Minimale”, la teoria attualmente più in voga fra quelle che ampliano il Modello Standard. In ogni caso vale la pena di sottolineare i leptoquark sono parte naturale di ogni teoria che ponga sullo stesso piano quark e leptoni (il gruppo di particelle cui appartengono elettroni e positroni). Di conseguenza sono presenti in molte teorie che superano il Modello Standard.Ci sono altri dati sperimentali che supportano o che contrastano con l’ipotesi dei leptoquark?Gli esperimenti D0 e CDF al Tevatron (l’acceleratore americano in cui è stato scoperto nel 1994 il quark “top”), sono proprio sul punto di poter produrre e osservare direttamente dei leptoquark come quelli di Desy. In ogni caso l’esistenza di questo tipo di leptoquark è totalmente compatibile con i risultati di tutti gli altri esperimenti.Pensa che gli “strani eventi’’ di Desy daranno un nuovo impulso agli esperimenti di alte energie?Sì, se questi eventi sono dovuti a una “nuova fisica”, noi dovremo esplorarla con grande accuratezza. L’unico luogo dove sarà possibile fare questo sarà in un nuovo acceleratore in cui si scontrino protoni ed elettroni ad alta velocità.
