La mia settimana è iniziata con un workshop di ATLAS dedicato alle misure delle proprietà di interazione tra il bosone di Higgs e il quark top. Per l'occasione, gli organizzatori hanno invitato una collega teorica a fare il punto di quello che comprendiamo di questa interazione. Interazione che, considerato che il quark top è la particella più pesante che conosciamo, resta una delle più cruciali per capire la struttura del Modello Standard, e forse, i suoi buchi.

La collega in questione ha iniziato col ricordarci come il quark top e il bosone di Higgs giochino un ruolo speciale rispetto alla stabilità dell'universo. Quella che vedete li sopra è l'immagine della slide con cui ha iniziato la sua discussione. Niente di nuovo o di straordinario per qualcuno che lavori su questi argomenti, ma ho pensato di condividerla perché quel grafico in particolare solleva delle domande interessanti. Il grafico in basso a sinistra della slide mostra infatti, in funzione della massa del bosone di Higgs sull'asse x e del quark top sull'asse y, le coppie di valori per cui l'universo è teoricamente stabile (la zona verde), metastabile (la zona gialla; metastabile potrebbe tradursi come "in equilibrio precario", potenzialmente pronto a dissolversi al primo scossone) e instabile (zona rossa). Le ellissi arancioni mostrano i valori delle masse dell'Higgs e del top che misuriamo nel nostro universo, quello reale, con le loro relative incertezze. Apparentemente viviamo in un universo appoggiato su un crinale precario: vi lascio trarre le dovute conseguenze...

Ci sono domande interessanti nascoste dietro a quel grafico. Ammesso che le masse delle particelle elementari siano fissate e eterne, e che la relazione tra masse e stabilità dell'universo sia propio quella mostrata dal grafico (in fondo si tratta di un plot fatto da un fisico teorico, dunque con una serie di approssimazioni^[1]"An important fact to keep in mind when interpreting this tuning is that phase diagram assumes no gravity and no physics beyond the SM." che potrebbero fare arrossire qualunque mucca sferica), uno potrebbe (dovrebbe) allora chiedersi: perché il bosone di Higgs e il quark top hanno proprio quelle masse? Perché ci troviamo a vivere proprio lì, in una zona in equilibrio precario: sufficientemente equilibrata per permettere, a lungo andare, di generare degli osservatori che si pongano la domanda, ma comunque precaria? E allora potremmo parlare di fine tuning, oppure di multiverso, e persino di principio antropico forte o debole, a seconda dei gusti. Peccato che la pausa sia finita e il workshop abbia ripreso i lavori, mi tocca stare attento di nuovo...

P.S. per chi volesse approfondire, il grafico in questione viene da questo articolo, e, prima di quello, dello stesso problema si erano già occupati anche altri. Se arrivate fino in fondo, scoprite una conclusione sul possibile fato dell'universo (ovviamente da prendere con le pinze, viste le approssimazioni citate prima, che gli stessi autori ammettono).