La scoperta di poche ore fa di una  particella neutra (Bosone, ovvero spin intero uno, di Higgs,H) con una massa  pari a 126 GeV (ovvero 134.8 protoni o quasi la massa del Cesio o del Bario) declamata al CERN  definisce probabilmente l’ultimo tassello del mosaico Standard che spiega  l’unificazione tra la luce e la radioattivita’, ovvero l’interazione elettrodebole.

Il Modello non e’ intuitivo ed unisce l’elettromagnetismo di Maxwell  NON con la gravita‘ (come sperato e cercato invano da A.Einstein) ma con la radioattivita’ cioe’ con la fisica del decadimento del neutrone e la nascita dei neutrini. Questa unificazione pensata nel 1967 da S.Weinberg, G.Glashow and A.Salam utilizza appunto il meccanismo di Higgs (1966) con cui il fotone (a massa nulla) si differenzia dai suoi fratelli-gemelli carichi e neutro pesanti (bosoni W+,W-,Z): questi bosoni W,Z (cioe’dal peso di 81-90 GeV, circa 100 protoni) possono esistere (virtualmente) con difficoltà e quindi spiegano perché i neutrini hanno difficoltà a interagire ed il neutrone ha difficoltà a decadere,  mentre i fotoni sono facili da vedere.

Il meccanismo di Higgs immagina che lo spazio vuoto sia in realtà pieno di un campo virtuale, i bosoni di Higgs appunto, che “parlano” con le particelle creandone l’inerzia: in particolare il loro interagire con i quark (nei nuclei) e leptoni (elettroni) determina anche la loro massa (il peso) della materia.

Insomma il meccanismo di Higgs ci dice non esattamente quanto, ma come mai l’atomo e noi stessi abbiamo un peso; per vederlo al Cern si urtano violentemente protoni i cui costituenti, i gluoni che li tengono uniti, fondendosi creano per un attimo coppie di quark: le coppie  piu pesanti di esse, i top,  a loro volta possono, in  un breve attimo,  formare un bosone di Higgs; questo a sua volta finalmente decade: vi sono molti modi per H di decadere ma tra i più  nitidi ricordo per esempio :

1)  grazie ad una creazione in coppia di  particelle pesanti, W o top, e quindi dopo la loro annichilazione in una coppia di fotoni;
2) grazie la creazione di due bosoni neutri Z che decadono in 4 particelle (2 coppie di leptoni). Questi  canali di decadimento di H non sono i piu probabili ma indicano meglio la scoperta della massa del bosone  Higgs sperata da oltre 45 anni e sperimentata da 4 anni con sufficiente forza statistica;

Questa novità se presentasse piccole anomalie, potrebbe aprire nuovi orizzonti della fisica.

Daniele Fargion è Ricercatore presso il Dipartimento di Fisica ed associato all’ INFN di Roma1, Sapienza