Bosone di Higgs, i conti non tornano

Quanto pesa il bosone di Higgs, l’ormai arcinota particella di Dio? Dal 4 luglio, giorno dell’annuncio della sua scoperta (o della scoperta di una particella che gli somiglia moltissimo), i fisici del Large Hadron Collider (Lhc), il grande acceleratore di Ginevra, hanno studiato in lungo e in largo le sue proprietà e caratteristiche. Sostanzialmente, l’obiettivo è quello di capire se l’Higgs si comporta esattamente come previsto dal Modello standard, la teoria che spiega le interazioni di tutte le particelle e le forze finora conosciute. E una delle informazioni più interessanti riguarda, per l’appunto, la sua massa: secondo gli ultimi dati presentati dai ricercatori lo scorso 13 dicembre, due misurazioni indipendenti avrebbero evidenziato valori che differiscono di circa tre Gigaelettronvolt (GeV). Un risultato un po’ strano, perché il bosone dovrebbe avere una massa unica e univocamente identificabile.

Vediamo come si fa a pesare l’Higgs. Gli scienziati fanno collidere protoni ad altissime velocità nel Lhc e studiano i prodotti dell’urto per inferirne le proprietà: tra questi compaiono (molto raramente, a dire il vero) alcuni Higgs, che poi decadono immediatamente in altre particelle. Lhc è in grado di rivelare la presenza del bosone in due modi diversi: un canale di decadimento produce due fotoni, mentre l’altro crea quattro particelle note come leptoni. Sono stati questi due percorsi a fornire dati distinti per la massa: 126,6 GeV per il canale a due fotoni e 123,5 GeV per il canale a quattro leptoni.

“Stiamo osservando una piccola differenza nelle masse misurate”, ammette Beate Heinemann, fisico della University of California Berkeley che attualmente lavora ad Atlas, uno degli esperimenti di Lhc a caccia dell’Higgs. “Diciamo che i valori sono compatibili ma non compatibilissimi”. La discrepanza, in realtà, era già nota in precedenza, ma gli scienziati supponevano che fosse dovuta a qualche problema di cattiva calibrazione tra gli strumenti. Eppure, anche dopo la taratura e l’analisi dei nuovi dati, la differenza è rimasta.

Subito dopo l’annuncio, alcuni blogger si sono scatenati per proporre una spiegazione, notando che una possibilità potrebbe essere quella di due bosoni leggermente diversi tra loro. Si tratterebbe di una scoperta inattesa e davvero bizzarra: più realisticamente, è invece probabile che si tratti di un errore statistico. Heinemann, infatti, sostiene che il decadimento a quattro canali è stato osservato solo per dieci bosoni, mentre quello a due canali per circa cinquecento particelle. Numeri molto bassi: i fisici, in genere, hanno bisogno di osservare lo stesso risultato per migliaia o milioni di eventi prima di essere sicuri che non si tratti di una pura coincidenza statistica: “La spiegazione che resta più probabile”, conclude Heinemann, “è che si tratti della stessa particella”. Per sciogliere, forse una volta per tutte, la riserva, non resta che aspettare la presentazione dei nuovi dati, prevista per marzo 2013,  in occasione della conferenza di Moriond.

Via: Wired.it

Credits immagine: naezmi/Flickr