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“Time” e il bosone di Higgs: 5 errori per una candidatura

di Michael Moyer

La rivista “Time” ha recentemente pubblicato i nomi dei 30 candidati al suo popolarissimo premio “Persona dell’anno”. Nascosto tra il presidente Barack Obama e il rapper coreano Psy c’è anche un candidato improbabile, una particella subatomica. Come è noto, questa estate i fisici del Large Hadron Collider hanno annunciato di aver trovato qualcosa che somiglia molto al sospirato bosone di Higgs, provocando in tutto il mondo un breve ma intenso periodo di “Higgsteria”.

In circostanze normali, ci sarebbero tutti i presupposti per elevare del bosone di Higgs allo status di “Persona dell’anno”, non foss’altro che per onorare maggiormente gli eroici sforzi di migliaia di scienziati e ingegneri che hanno reso possibile la scopert. Ma la candidatura proposta da “Time” rischia di fare più male che bene. Ogni singola frase della spiegazione della candidatura contiene almeno un errore grave. La rivista riesce a sbagliare il bersaglio cinque volte su cinque. Per chiarire la questione, facciamo rapidamente il punto.

Affermazione 1: Fermatevi un attimo per ringraziare questa piccola particella per tutto il lavoro che fa, perché senza di essa, ci sarebbe solo energia senza nemmeno un briciolo di massa.

Errore: L’idea comune del bosone di Higgs è che sia responsabile di tutta la massa dell’universo, ma questo è falso, come ha spiegato la scorsa settimana in un illuminante e accurato post il mio collega Daisy Yuhas: “Il campo di Higgs non spiega l’origine di tutta la massa. ‘Molti fisici non informati lo hanno ripetuto per anni’, osserva il fisico teorico Chris Quigg del Fermi National Accelerator Laboratory. ‘E’ da un po’ che abbiamo effettivamente compreso la fonte della maggior parte della massa del protone [per esempio]’. La maggior parte della massa – voi e io inclusi – viene dalla forza forte, una forza della natura che tiene legato insieme il nucleo degli atomi.” Il campo di Higgs dà origine alle masse di particelle come i bosoni W e Z, e come l’elettrone. Ed è vero che senza di esso, l’universo sarebbe un posto molto diverso. “Senza questa massa, gli elettroni non si legherebbero ai nuclei per formare atomi. ‘Ciò vorrebbe dire nessun legame di valenza né chimica; sostanzialmente, tutto svanirebbe’, dice Quigg. ‘Dunque , nessuna struttura solida e nessuno stampo per la vita’ “. 

Affermazione 2: Di più, lo stesso varrebbe per l’intero universo.

Errore: Si veda l’affermazione 1. Protoni e neutroni sarebbero ancora dotati di massa. 

Affermazione 3: E’ stato nel 1960 che il fisico scozzese Peter Higgs hapostulato per primo l’esistenza di una particella che permette di fare il salto dall’energia alla materia.

Errore: Il campo di Higgs non permette di “fare il salto dall’energia alla materia”, e non è chiaro perché l’autore del pezzo pensi che sia così. Ma cerchiamo di dare un’interpretazione generosa. L’Higgs spiega perché i bosoni W e Z, vettori della forza debole – hanno una massa. Se dovessero essere privi di massa, viaggerebbero necessariamente alla velocità della luce e, quindi, potrebbero essere considerati “energia”, piuttosto che “materia” (come se ci fosse una linea netta linea di demarcazione tra le due). Sarebbero qualcosa di simile al fotone, il vettore della forza elettromagnetica. Ma il fotone è pura “energia”? Per niente. Il fotone è ben noto per comportarsi contemporaneamente sia come onda (energia) che come particella (materia).

Inoltre, Peter Higgs non è stato né il primo né l’unico fisico a postulare l’esistenza della particella che porta il suo nome. Ed è inglese (è nato a Newcastle), e non scozzese.

"Time" e il bosone di Higgs: 5 errori per una candidatura
Uno degli eventi ce testimonia l’esistenza del bosone di Higgs. (© 2012 CERN / CMS Collaboration)

Affermazione 4: Ma è solamente la scorsa estate che un gruppo di ricercatori europei del Large Hadron Collider – Rolf Heuer, Giuseppe Incandela e Fabiola Gianotti – ha finalmente chiuso la faccenda e, così facendo, ha pienamente confermato la teoria generale della relatività di Einstein.

Errore: Da dove cominciare? Cominciamo da Einstein. Onestamente non ho alcuna idea del perché l’autore vorrebbe stabilire un collegamento tra il bosone di Higgs e la relatività generale. Nessuna! Perché non c’è nessun legame. Einstein ci ha insegnato che l’energia e la massa sono due facce della stessa medaglia (e questa è una conseguenza della sua teoria speciale, non generale, della relatività), ma questo insegnamento è in contraddizione con la ripetuta affermazione dell’autore che il bosone di Higgs in qualche modo trasformi l’energia in materia.

Senza contare che nessuna teoria scientifica può mai essere “pienamente” confermata. Che cosa significherebbe per una teoria scientifica essere finalmente “pienamente” confermata? Sta suggerendo che non potrebbe mai presentarsi alcun dato che possa sfidarla? I teoremi puramente matematici possono essere dimostrati. Le teorie scientifiche possono essere smentite. 

E poi c’è il problema dell’attribuzione. L’autore cita un “gruppo” di tre ricercatori che ha scoperto il bosone di Higgs. Sbaglia solo di tre o quattro ordini di grandezza. La scoperta di questa estate è stata confermata da due esperimenti indipendenti presso l’LHC: ATLAS e CMS. Ciascuno di questi esperimenti vede al lavoro circa 3000 scienziati. Al momento dell’annuncio, Incandela e Gianotti erano alla guida dei due esperimenti, ma i direttori di ricerca cambiano in continuazione (Incandela ha diretto CMS per meno di un anno, per esempio), e la scoperta di Higgs è il prodotto di un progetto durato più decenni. [ROlf Heuer, dal canto suo, pur essendo il direttore del CERN, non è coinvolto direttamente in nessuno dei due esperimenti N. d. R.]

Affermazione 5: Il bosone di Higgs – come fanno le particelle – è immediatamente decaduto in particelle più fondamentali, ma gli scienziati sarebbero sicuramente felici di ricevere gli onori e i riconoscimenti in sua vece.

Errore: “Particelle più fondamentali”? Alcune particelle come il protone e il neutrone sono “composte”: sono particelle composte da altre particelle (in questo caso, quark e gluoni). Ma le particelle “fondamentali” del Modello Standard della fisica delle particelle non sono composte. Esse sono, per quanto ne sappiamo, indivisibili. Certo, possono cambiare da una all’altra, ma non si frantumano in particelle “più fondamentali”. Il bosone di Higgs è di per sé una particella fondamentale. In realtà, è questa, in buona parte, la ragione della grande emozione suscitata: era l’ultima particella fondamentale prevista dal Modello Standard della fisica delle particelle, che finora aveva eluso il rilevamento. Decade, ma quando lo fa si trasforma in altre particelle altrettanto fondamentali.

Bene, io sono favorevole ad aggiudicare al bosone di Higgs il titolo di “Persona dell’anno 2012”. Ma se lo fate, vi prego di sottoporre la motivazione del premio a qualcuno che capisce qualcosa di fisica delle particelle prima che vada in stampa. Mi vengono in mente almeno 6000 persone che potrebbero farlo molto bene.

 

(La versione originale di questo articolo è apparsa su scientificamerican.com il 29 novembre 2012 e su Le Scienze il 3 dicembre 2012)

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Questa voce è stata pubblicata il 6 dicembre 2012 da in Scienza con tag , , , .

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