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Dieci anni dopo la scoperta, una precisione impressionante

5 Luglio 2022 3 commenti

Sono passati 10 anni dalla scoperta del bosone di Higgs, e, come accennavo qui, lunedì c'è stato al CERN un simposio per fare il punto su tutto quello che abbiamo imparato su questa nuova particella. Ho avuto il privilegio di essere invitato a presentare una parte delle misure, e in particolare quelle delle proprietà fondamentali del bosone di Higgs: la sua massa, la sua larghezza naturale, il suo spin, e proprietà di simmetria di CP delle sue interazioni. Ovviamente si è trattata di una presentazione "tecnica" per addetti ai lavori, ma se qualcuno volesse rivederla (anche solo per sentire come suona la mia voce in inglese) la registrazione si trova qui. Il sommario è comunque facile da comprendere:

  • La massa del bosone di Higgs, l'unico parametro del Modello Standard ignoto prima della scoperta, e qualcosa che la teoria non sa predire, è oggi una delle grandezze del Modello Standard meglio misurate, con una precisione impressionante dello 0.1%, che non farà che migliorare ulteriormente nei prossimi mesi quando finiremo le ultime misure con tutti i dati del Run 2.
  • La larghezza naturale del bosone di Higgs è veramente molto piccola, e pochi avrebbero scommesso sulla capacità degli esperimenti di LHC di misurarla, e invece oggi abbiamo una misura con una precisione del 50%, che per un valore così piccolo è veramente notevole. Anche qui, i miglioramenti sono dietro l'angolo, visto che per ora la misura è stata fatta da un solo esperimento.
  • Che il bosone di Higgs avesse spin 0 lo sapevamo già nel 2013: il semplice fatto che decada in due fotoni esclude infatti l'ipotesi che abbia spin 1, e l'ipotesi di spin 2 è stata scartata a suo tempo con livelli di confidenza altissimi.
  • Se lo spin dell'Higgs è 0, le proprietà di simmetria di CP delle sue interazioni sono più sottili da valutare. In particolare, se nel 2013 e 2014 avevamo già un'idea piuttosto chiara delle proprietà di CP delle interazioni dell'Higgs con i bosoni vettori, le cose non erano affatto evidenti per quelle con i fermioni. Il Run 2 ha portato una pletora di nuove misure, che per adesso escludono chiaramente delle proprietà di CP puramente "dispari" di queste interazioni (dove il Modello Standard prevede delle proprietà puramente "pari"), e già anche diversi livelli di mistura tra interazioni pari e dispari sono stati esclusi. In sostanza, per ora tutto sembra compatibile con le predizioni del Modello Standard.

Se "tutto sembra compatibile con le predizioni del Modello Standard" vi pare noioso, permettetemi di dire che, sì, sarebbe bello vedere qualche fenomeno al di là del Modello Standard nel settore di Higgs (ma non siamo noi a decidere come la Natura si comporta), e comunque questo livello di precisione nelle misure è il frutto di un lavoro enorme, che va da chi ha progettato i rivelatori a chi li ha fatti andare, e ha garantito che prendessimo dati di qualità; da chi ha calibrato, e poi ricalibrato, e poi ricalibrato ancora, passando per coloro che hanno fatto andare i millanta computer necessari per processare i dati, simularli, analizzarli; per finire con i gruppi di analisi dedicati e meticolosi, che hanno messo insieme i pezzi. La scienza è prima di tutto una precisione che viene da lontano, e conta il contributo di mille mani: le misure delle proprietà del bosone di Higgs ne sono un'esempio perfetto.

Ovviamente approfitto di questo breve riassunto per pubblicare vanitosamente qualche bella foto della mia presentazione di lunedì al CERN, che mi hanno fatto mentre parlavo. Tutti i crediti fotografici vanno ovviamente al CERN!

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Buon compleanno bosone di Higgs!

4 Luglio 2022 3 commenti

Oggi ricorrono dieci anni dall'annuncio della scoperta del bosone di Higgs. Qui al CERN è in corso un simposio per celebrare la scoperta, e sopratutto fare il punto su quello che abbiamo imparato in dieci anni. Se vi interessa, tutte le presentazioni … [Continua a leggere] infoBuon compleanno bosone di Higgs!

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[Colonne sonore] Trying to learn to walk like the heroes

2 Giugno 2022 Lascia un commento

https://www.youtube.com/watch?v=YnNnYjlF1Us Certe mattine mi alzo con una canzone in testa, e non esce fino a quando non ne ho cantato le parole a squarciagola, spesso in auto, mentre vado a lavorare dopo aver accompagnato Giulia a scuola. Devo … [Continua a leggere] info[Colonne sonore] Trying to learn to walk like the heroes

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Le prime collisioni del 2022

24 Maggio 2022 8 commenti

La mattina del 24 maggio LHC ha prodotto le prima collisioni nel cuore di ATLAS, dopo 3 anni e mezzo di pausa! I fasci erano ancora a 900 GeV (ovvero, all'energia in cui entrano dentro LHC, che per adesso li fa girare ma non li accelera ancora per le … [Continua a leggere] infoLe prime collisioni del 2022

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Tre luminosi vincitori

8 Febbraio 2022 1 commento

Come passa il tempo, signora mia! Uno si gira un attimo, e siamo già inizio febbraio 2022. Viene allora il tempo di dichiarare chiusa la raccolta dei vostri auguri di buon 2022 (grazie! Siete stati in 45 a rispondere: buon anno a tutti voi!) e di … [Continua a leggere] infoTre luminosi vincitori

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Buon 2022 da ATLAS (e da me)

24 Gennaio 2022

In Francia dicono che c'è tempo fino alla fine di gennaio per farsi gli auguri di buon anno nuovo. Eccomi allora, come ormai dal 2011, a proporvi di spedire anche quest'anno il biglietto di auguri di ATLAS a tre lettori di Borborigmi. Quest'anno … [Continua a leggere] infoBuon 2022 da ATLAS (e da me)

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I magi peruviani sono arrivati

6 Gennaio 2022 2 commenti

(La storia del borgo-presepe autocostruito l'anno scorso durante il confinamento pandemico comincia qui. Quest'anno abbiamo riciclato.) … [Continua a leggere] infoI magi peruviani sono arrivati

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La speranza è meglio dell’ottimismo

15 Novembre 2021 3 commenti

Qualche giorno fa sono uscito a cena con due amici di vecchia data. Invece di parlare di biciclette o trapani a colonna, come pare sia opportuno quando ci si incontra tra maschietti, siamo finiti a parlare di genitori che invecchiano più o meno bene … [Continua a leggere] infoLa speranza è meglio dell’ottimismo

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Il Run 3 di LHC è alle porte

23 Ottobre 2021 7 commenti

Non è certo la prima volta che da queste parti si parla di beam splash. Tutte le volte che LHC si prepara a un nuovo run, nelle settimane che precedono la circolazione dei fasci che porterà alle prime collisioni, uno dei fasci viene mandato a … [Continua a leggere] infoIl Run 3 di LHC è alle porte

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Marco Delmastro Mi chiamo Marco Delmastro, sono un fisico delle particelle che lavora all'esperimento ATLAS al CERN di Ginevra. Su Borborigmi di un fisico renitente divago di vita all'estero lontani dall'Italia, fisica delle particelle e divulgazione scientifica, ricerca fondamentale, tecnologia e comunicazione nel mondo digitale, educazione, militanza quotidiana e altre amenità. Ho scritto un libro, Particelle familiari, che prova a raccontare cosa faccio di mestiere, e perché. Da qualche tempo rispondo a domande di fisica (e non solo) sul podcast Tu che sei un fisico.

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