Per H. Newman, La Particella Scoperta Potrebbe Non Essere Il Bosone Di Higgs

Cosa accadrebbe se ci fossero indicazioni che non fosse il bosone di Higgs la particella scoperta e da poco annunciata?

La particella ritrovata potrebbe essere una varietà più esotica di un bosone di Higgs.
Questo potrebbe essere in realtà una scoperta ancora più emozionante.
Un bosone di Higgs è prodotto nella collisione di due protoni a 14 TeV che decade rapidamente in quattro muoni.
CERN / ATLAS

I fisici del Large Hadron Collider (LHC) dicono di aver scoperto un nuovo tipo di particelle Higgs: un fascio di energia che ha la maggior parte delle caratteristiche previste per il bosone di Higgs.
Ci sono sottili indizi che la particella possa infatti un altro tipo di particella non nota.

Harvey Newman, uno fisico delle alte energie al California Institute of Technology e membro dell'esperimento Compact Muon Solenoid (CMS) (uno dei due esperimenti dell'LHC che ha scoperto la nuova particella), ha detto che scoprire una varietà più esotica di bosone di Higgs è in realtà "una delle cose più eccitanti che possono accadere". Ecco perché.

Il campo di Higgs, con il relativo bosone di Higgs, era stato previsto come la più semplice spiegazione del motivo per cui tutte le particelle elementari dell'Universo hanno una massa. In breve, il campo di Higgs è come una piscina microscopica, in cui tutto ciò sta nuotando in esso. Le particelle contenute interagiscono fortemente con il campo di Higgs, come un uomo immerso in acqua i cui vestiti si incollano alla sua pelle", ha detto John Gunion, un fisico presso l'Università della California e "soltanto le più pesanti particelle sfrecciano come un nuotatore olimpico in una muta".

Una piscina di Higgs (e una corrispondente del bosone di Higgs - una sorta di tuffo in piscina) è sufficiente per conferire massa a tutte le particelle del Modello Standard: la teoria standard che descrive le particelle elementari conosciute e le forze che agiscono tra di loro. Ma il Modello Standard non è tutto.

"Il Modello Standard è semplice e potente, ma sappiamo che non può essere la teoria completa", ha detto Newman. Credere nel Modello Standard "sarebbe come credere nelle leggi del moto di Newton".
Le leggi presuppongono che lo spazio e il tempo siano entità separate e immutabili. Questo va bene per descrivere i movimenti di oggetti lenti e a bassa massa, ma le leggi vengono frantumate per oggetti che si avvicinano alla velocità della luce, o per i buchi neri, che piegano lo spazio e il tempo. "Le leggi di Newton sono meravigliosamente semplici e descrivono così tanto, ma sappiamo che non è la teoria fondamentale, solo la bassa energia al limite di una teoria più fondamentale", cioè, la teoria della relatività di Einstein, che sembra descrivere lo spazio-tempo esattamente. "E' la stessa cosa qui. Sappiamo che ci deve essere una teoria più fondamentale rispetto al modello standard".

"Il Modello Standard è incompleto", ha detto Newman, perché non tiene conto delle particelle che compongono l'84 per cento della materia dell'Universo: la sostanza invisibile conosciuta come materia oscura. Inoltre non riesce a comprendere la gravità. Inoltre, il Modello Standard tratta la materia e il suo opposto gemello, l'antimateria, come se fossero simmetriche e quindi non tiene conto del motivo per cui non vi è più antimateria nell'Universo. E, infine, quando si tenta di proiettare il Modello Standard per le energie superiori come quelle che esistevano nei primi istanti dell'Universo", la teoria cade essenzialmente su se stessa", ha detto Newman.

La teoria principale che pone il Modello Standard all'interno di una più potente, è chiamata supersimmetria, o SUSY. Secondo SUSY (che è incorporata nella teoria delle stringhe), in cui tutte le particelle conosciute hanno de partner molto più pesanti supersimmetrichi, noti come sparticelle. Non solo SUSY predice l'esistenza di particelle di materia oscura, ma è anche in grado di spiegare le interazioni delle particelle ad energie molto elevate, come quelle appena dopo il Big Bang.

Inoltre SUSY può spiegare la strana preferenza della natura per la materia sull'antimateria: si richiede l'esistenza di almeno cinque piscine sovrapposte in atto in tutto l'Universo, che potrebbero avere una asimmetria (come un vortice gigante in senso antiorario), dando luogo ad un surplus di materia. Quelle cinque piscine sono i campi di Higgs, ognuno con un tipo di bosone di Higgs.

Quando è stato generato un presunto bosone da un collisionatore di particelle come l'LHC, ogni presunto bosone di Higgs ci si aspetterebbe di decadere in un unico insieme di particelle più leggere. Sembra che la particella ritrovata presso il LHC è decaduta in modo non previsto dal Modello Standard Higgs, hanno detto i fisici, anche se sono necessari ulteriori dati prima di poter dire con certezza di che tipo di particella di Higgs era. Ma se la particella fosse infatti, una più esotica di Higgs, allora potrebbe essere un "Higgs SUSY", o almeno non una del Modello Standard e sarebbe la prima scoperta della fisica oltre tale modello.

"Questo sarebbe imprimerebbe uno slancio enorme a tutto il settore," ha detto Gunion, riferendosi al "settore" o gruppo di possibili particelle di Higgs.

Newman conclude: "Complessivamente, abbiamo questa visione tremenda di fronte a noi".

Traduzione A cura Di Arthur McPaul

Fonte:
http://news.discovery.com/space/what-if-particle-is-not-higgs-120706.html