Quattro anni fa quello stesso giorno, in un gremitissimo Auditorium del CERN, ATLAS e CMS annunciavano al mondo la scoperta di una nuova particella, che già allora assomigliava parecchio al bosone di Higgs. Negli anni che sono seguiti abbiamo imparato a fare amicizia con questo nuovo oggetto, ne abbiamo misurato le proprietà cone sempre maggiore precisione, e siamo arrivato a convincerci che, se non il bosone di Higgs (nel senso dell'unico bosone previsto dall'incarnazione più semplice del campo di Higgs che uno può immaginare per il Modello Standard), questo oggetto è sicuramente un bosone di Higgs.
Quattro anni sono una vita, e tra allora e oggi sono successe tante cose, sul lavoro, a casa, sulle pagine di questo sito. Erano tempi in cui scrivevo molto di più su Borborigmi: certo, il 4 luglio 2012 è stata una giornata particolare e irripetibile, ma pensate che allora avevo scritto ben 6 articoli in un giorno, tra la sera prima e la fine dell'evento. Se non eravate ancora assidui frequentatori di Borborigmi, magari potrebbe interessarvi andare a rileggervi, per rivivere a distanza l'eccitazione di quelle ore. Eccoli qui:
- Domani
- La giornata sarà lunga
- Sì, abbiamo scoperto il bosone di Higgs!
- Facce da bosone di Higgs
- Appunti sulla scoperta del bosone di Higgs: come lo abbiamo scovato, e quello che ne sappiamo oggi
- Mi piacerebbe
Nelle settimane e mesi dopo l'annuncio ne sono poi seguiti molti altri, vi lasco andare a scavare da soli nelle viscere le blog.
Oggi al ristorante del CERN si celebra il compleanno del bosone di Higgs in un modo particolare. Seguendo un'iniziativa nata in una pizzeria di Napoli dalle chiacchiere tra un fisico italiano, Pierluigi Paolucci, e il presidente dell'INFN Fernando Ferroni, verranno realizzate della pizze ispirate alla scoperta del bosone di Higgs. In effetti. la simmetria circolare della pizza e dei suoi ingredienti ricorda un event display delle collisioni nei rivelatori di LHC. Ecco allora che una pizza al salamino rappresenterà un evento dove un candidato bosone di Higgs decade in due fotoni, mentre quella vegetariana mostrerà il possibile decadimento in due bosoni Z, che si disintegrano a loro volta un una coppia muone-antimuone ciascuno. Vi allego le ricette, un paio di foto dal gruppo Facebook dell'evento, e gli event display che rappresenterebbero. Peccato solo per gli asparagi: capisco la necessità si rappresentare i fasci di protoni, ma poco centrano con la simmetria circolare dei rivelatori (i fasci arrivano perpendicolari alla pizza!), e poi, a chi piace la pizza agli asparagi?
Qualcuno diceva che avrebbe fatto un buco!
Caro Marco,
mi permetto di chiedere la tua opinione su un fatto legato a questa Higs Boson Pizza. Trovo l idea geniale, ma non condivido affatto che il CERN abbia prodotto una infografica ed un video per pubblicizzare la cosa, nessuno dei quali contiene nessun tipo di informazione scientifica ma sono puro marketing per un prodotto.
Per spiegare meglio la mia argomentazione, faccio riferimento al caso di Samanta Cristoforetti che ha bevuto il caffè nello spazio. L ESa non ha di certo prodotto video o infografiche per descrivere come era fatto il caffè bevuto dall astronauta! Le aziende hanno pagato per la pubblicità, diffondendo poi la notizia del successo dell esperimento e sicuramente usandolo per divulgare la scienza dietro l esperimento.
Ma se l ESa avesse prodotto un video per spiegare la ricetta del caffè bevuto dall astronauta, le aziende lo avrebbero giustamente usato per farsi pubblicità gratis. E quindi ci sarebbe stato un bel pasticcio.
Che ne pensi?
Grazie del confronto,
Giovanna
Penso che la tua critica sarebbe giustificata se la pizza in questione fosse sponsorizzata da una marca particolare che possa trarre un beneficio commerciale dall'iniziativa, che invece non c'è (ok, si cita la pizzeria napoletana dove sembra sia nata l'idea, e forse quel locale potrà farsi bello dell'idea). Penso che per il CERN fosse l'occasione per riposizionarsi sui media capitalizzando sull'evento del 2012, non cercherei di leggere altro nell'iniziativa.
P.S. peraltro, vista la cosa, io la pizza non l'ho mangiata, per cui non posso nemmeno dire se fosse buona o no! 😉
Io penso che queste cose rendano più umano il CERN. Viene da pensare che i fisici siano in fondo simili a noi umani (più bravi, certo, ma umani anche loro).
Consiglio, se posso, un seminario sulle Cernettes (ci sono ancora, vero?).
L'idea non mi ha entusiasmato piu di tanto. Magari per voi del CERN c'era il torna conto di poter (presumo) mangiare qualche buona pizza gratis 🙂
Ma vorrei fare una seconda provocazione: non è che è arrivata l'idea di festeggiare il quarto anno di Higgs perche non c'era piu nulla da festeggiare al CERN? 😛
Interessante la provocazione di My_May...
Comunque mi dispiace di non essermi fatta capire: il problema per me e' che il dipartimento di Outreach del CERN abbia prodotto un video ed un'infografica per proporre la vendita di un prodotto in un ristorante della compagnia privata NOVAe, per ora. E che chissa' chi altro potra' vendere nel futuro la pizza del Bosone di Higgs, o la ricetta, riusando il materiale commerciale prodotto da un'istituzione scientifica governativa.
Quindi a mio avviso l'evento e' da approvare ed e' un'ottima idea, mentre che il dipartimento di Scientific Outreach del CERN produca materiale pubblicitario non e' una buona idea, ecco tutto ^^" (che poi l'infografica di una pizza...basta fargli una foto per capire come e' fatta..ecco mi sembra proprio ridondante...)
Comunque grazie della risposta Marco! E' sempre un piacere leggerti e scambiare opinioni con te! 🙂
Non sono un fisico quindi mi esprimero' in maniera quantomeno inappropriata .
Non capisco come si fa a dimostrare che un oggetto (Higgs) con una massa mal prevista
teoricamente e i cui decadimenti non sono ancora ben sperimentati (sigma) possa essere pensato come il bosone che con la sua interazione da' massa a tutte le particelle.
Abbiamo sostituto le masse incognite con altrettante costanti di interazioni incognite.
Non capisco come Higgs possa dare "massa" ai nucleoni quando gran parte di quella massa e costituita dal campo di interazione forte.
Come ultima cosa non capisco come Higgs possa dare massa alla "massa elettromagnetica" dell' elettrone.
Ciao Lino,
Proverò a rispondere alle tue domande, per quanto è possibile:
1) L'oggetto che chiamano bosone di Higgs ha certe proprietà (per esempio lo spin e la parità) e certi tassi di decadimento (che, perlomeno per i decadimenti in bosoni, in yy, ZZ, WW, sono ben evidenti e misurati) che corrispondono con grande precisione a quanto previsto per un bosone di Higgs del Modello Standard con la massa pari a quella che misuriamo, da cui segue il fatto che dal 2013 ci permettiamo di chiamarlo "un bosone di Higgs" (nel senso che potrebbero essercene altri, e non lo abbiamo ancora completamente escluso. Sui decadimenti in fermioni (leptoni come tau e muone, quark com bb) le evidenze sono meno stringenti dal punto di vista statistico, o addirittura ancora mancanti, per cui con le singole misure uno deve essere cauti. Le singole misure si possono però combinare tra loro, e la combinazione punta proprio nel confermare la natura di bosone di Higgs anche per i fermioni.
2) Nessuno ha mai detto che il meccanismo (e non il bosone!) dia massa ai nucleoni. Il meccanismo di Higgs è il responsabile della massa delle particelle elementari, mentre i nucleoni, come dici tu, sono particelle composte la cui massa è principalmente dovuta all'interazione forte. Ne avevo parlato più diffusamente qui: https://www.borborigmi.org/2016/10/10/i-parametri-del-modello-standard-quinta-puntata-minuscole-differenze-di-massa/
3) Ho almeno un paio d'idee su come rispondere alla questione della "massa elettromagnetica" dell'elettrone, a patto che abbia veramente capito bene che cosa intendi (e ho qualche dubbio residuo). Soprassiedo dunque per un momento, e magari mi spieghi meglio?
Sulla questione dell'aver sostituito le masse dei fermioni con i rispettivi parametri di Yukawa hai invece certamente ragione. Le masse dei fermioni "introdotte a mano" nella teoria non funzionavano (violano l'invariata di Gauge), ma i parametri di Yukawa non migliorano certo quella specifica conoscenza. Resta però il fatto che, almeno per le masse dei bosoni, le cose sono invece diverse. In ogni caso, anche su questo ho una serie di articoli a proposito, che spero prima o poi di continuare:
https://www.borborigmi.org/tag/i-parametri-del-modello-standard/
Ti ringrazio per la risposta.
Per il punto (3) intendevo : http://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_28.html
Feynman fu l' unico ad arrivare alla formula giusta , applicando la RR, dopo che diversi scienziati, tra cui lo stesso Fermi ci avevano provato. Alla fine dei paragrafi suddetti (pesantini per me) , mi sembra che palesi la possibilita' che anche altri campi di forze potrebbero avere un meccanismo simile al campo E.M. nella determinazione delle relative masse.
Grazie
Ok, perfetto, allora avevo capito giusto.
Guarda, il punto sta proprio in questa frase di Feynmann:
Come forse sai, il problema sarà poi risolto (alcuni direbbero aggirato, anche se almeno per la QCD è perfettamente risolto) con la tecnica della rinormalizzazione, usata per rendere consistenti le teorie quantistiche di campo. È una soluzione soddisfacente? Ti lascio leggere e giudicare autonomamente, anche soltanto partendo da qui:
https://it.wikipedia.org/wiki/Rinormalizzazione
Ok . Ho letto su wiki , che mi hai consigliato : "Feynman era preoccupato del fatto che tutte le teorie di campo conosciute negli anni '60 avevano la proprietà che le interazioni diventano infinitamente forti a scale di distanza sufficiente piccole. Questa proprietà, chiamata polo di Landau, aveva reso plausibile la possibilità che le teorie quantistiche di campo fossero tutte incoerenti". Non e' che abbiamo confuso l' analisi infinitesimale di Newton con la realta' fisica? Feynmann , nell' articolo citato, paventa anche la possibilita' concettuale, di rappresentare l' elettrone non come un punto materiale ma come un sistema oscillante.
Grazie .
PS.: poi per un po' non ti rompo piu' le scatole.
Il problema della corrispondenza (o meno) della descrizione matematica del mondo con la realtà fisica esiste da sempre, ben prima delle QFT. Resta una questione epistemologica importante, che alcuni tra i fisici anche importanti liquidano con un secco "shut uo and calculate!" (per primo lo stesso Feynmann!), come a dire che poco importa se matematica e realtà coincidano, basta che la matematica predica correttamente la realtà per renderla utile. A a volte sembra un approccio un po' povero, ma che sicuramente ammetta la limitatezza della nostra conoscenza.
Sulla questione dell'"elettrone oscillante", occhio! Feynmann è molto furbo, e, dopo averti mostrato quello che potresti fare descrivendo l'elettrone come un sistema di carica esteso, ti dice anche che, senza gli stress di Pointcare, non riesci a farne una teoria coerente. E che cosa sarebbero gli stress di Pointcare? Qualcosa di reale? Un artificio per fare tornare i conti? O forse solo il segno che non puoi descrivere una particella carica come una distribuzione estesa senza incorrere in problemi fondamentali a piccole distanze? La natura è complicata! 😉
Ti ringrazio della disponibilita' e prontezza nelle risposte.
Conosco a grandi linee quello che affermi nella 2° parte (e' nel documento citato).
Sicuramente sono enormemente meno furbo di Feynman (un confronto e' improprio).
Sono solo un ingegnere curioso e a volte forse un po' impertinente che avrebbe forse voluto fare il fisico (ormai e' troppo tardi).
Mi piacerebbe ogni tanto continuare a farti qualche domanda .
Non e' facile trovare una persona competente tanto disponibile.