Il bosone di HIGGS - Gruppo Astrofili Cinisello Balsamo - Astrofili.org

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Il bosone di Higgs:finalmente nella reteStefano SpagocciAlcuni mesi or sono, la comunità scientifica ed il grandepubblico sono stati scossi da una sensazionale notizia: dopodecenni di ricerche, il bosone di Higgs era finalmente cadutonella rete dei fisici sperimentali.Più precisamente, la scoperta è opera delle collaborazioniATLAS e CMS, all’acceleratore LHC del CERN di Ginevra.E' poi recente la notizia del conferimento del premio Nobelper la Fisica 2013 al britannico Peter Higgs ed al belga FrançoisEnglert, per la previsione teorica del bosone oggi detto diHiggs, nel 1964. Ma cos’è esattamente il bosone di Higgs?Perchè è così importante? In questo articolo cercheremo dispiegarlo, adottando un linguaggio il più possibile semplice, aprezzo di qualche semplificazione.Il rilevatore ATLAS di LHC (notare le dimensioni dell'uomo in primo piano)10
La meccanica quantisticaPer seguire le argomentazioni che esporremo, è necessarioaccennare ai concetti di quanto, funzione d’onda edinvarianza di gauge. Diciamo allora che le forze che agisconotra i corpi possono essere classificate in quattro categorie:la ben nota forza gravitazionale;l’altrettanto ben nota forza elettromagnetica;la forza nucleare forte che tieni uniti protoni e neutroni nelnucleo atomico (senza tale forza i protoni, di caricapositiva, si respingerebbero a vicenda);la forza nucleare debole, responsabile di alcunidecadimenti radioattivi.Due particelle elementari interagiscono mediante una certaforza, scambiandosi il quanto della forza stessa.I quanti di forza sono, a loro volta, delle particelle elementari.Immaginiamo infatti due pattinatori su ghiaccio che si lancinoa vicenda una palla: ogni pattinatore, ricevuta la palla,rincula e si allontana dall’altro. In questo caso, la palla si puòimmaginare come un quanto che trasmetta una forzarepulsiva tra i pattinatori. I pattinatori rappresentano leparticelle elementari che si scambiano il quanto di forza.Qualora alla palla si sostituisca un boomerang, si avràl’analogo dello scambio di quanti di una forza attrattiva.Consideriamo dunque un insieme di particelle, supponendoche non abbiano massa.Secondo la meccanica quantistica, non è possibileconoscere l’esatta locazione delle particelle. Possiamo peròcalcolare la probabilità che esse si trovino in un determinatopunto.11
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