A cura di redazione Meteoweb
Un evento “mai visto in precedenza” è stato registrato dagli scienziati che operano il rilevatore Csm (Compact Muon Solenoid), uno dei grandi apparati connessi al Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra, l’acceleratore di particelle situato in una galleria circolare sotto il confine tra Francia e Svizzera.
I fisici non sono in grado ancora di spiegarne la natura. Tra le ipotesi fatte nel corso di un convegno al Cern, c’è quella che si tratti di un evento che ha riprodotto sperimentalmente la formazione della “materia primordiale”, ovvero le prime particelle che si svilupparono dopo il Big Bang, venti o trenta millesimi di secondo dopo l’esplosione che in base alla teoria fisica più accreditata diede origine all’universo. Questa materia era alquanto diversa da quella attuale. Si trattava di una miscela ad altissima temperatura composto da quark e gluoni. I quark sono gli enti (difficile definirli in altro modo) che formano le particelle subatomiche: nn protone (componente del nucleo dell’atomo) per esempio è formato da tre quark, ciascuno con proprietà diverse. I gluoni sono altre particelle che tengono uniti fra loro i quark (il nome viene dalla parola inglese “glue”, che significa colla). Secondo le teorie cosmologiche, all’inizio della grande esplosione queste particelle erano mescolate fra loro in modo disordinato, in uno stato definito “plasma”. Successivamente, vennero a organizzarsi fra di loro sotto l’azione delle prime forze manifestatesi in natura, in particolare la cosiddetta “forza forte”, mediata per l’appunto dai gluoni, che tiene i quark “incollati” fra loro.
Queste sono in larga misura considerazioni teoriche. Derivano dal cosiddetto “modello standard”, ovvero la complessa architettura in cui è organizzato l’universo a livello di particelle subatomiche secondo le spiegazioni che i fisici teorici hanno elaborato per giustificare i risultati sperimentali. Per vedere effettivamente “scomposti” fra loro gli elementi che costituiscono la materia, occorre utilizzare energie altissime. Il Large Hadron Collider le sviluppa accelerando fasci di particelle che vengono fatti ruotare in senso opposto all’interno della galleria sotterranea ad anello e poi fatti scontrare. Questi urti, ad elevatissima energia, possono scomporre fra di loro gli elementi costitutivi delle particelle e permetterci di osservarli grazie all’interazione fra essi e altre particelle, in specialissimi rilevatori.
Uno di questi ultimi è precisamente il Compact Muon Solenoid, una struttura molto complessa, fatta a gusci concentrici, lunga oltre 21 metri e larga quasi 15. A coordinare gli esperimenti che vi si svolgono è un fisico italiano, Guido Tonelli. Gli esperimenti progettati per il Cms sono fra i più interessanti fra quelli in programma con il Large Hadron Collider. Fra questi, la ricerca del “bosone di Higgs”, particella la cui esistenza è finora soltanto ipotizzata in base allo schema del “modello standard” e che avrebbe un ruolo importantissimo, ovvero sarebbe all’origine della proprietà fisica della massa. Gli scienziati la chiamano “particella di Dio” per sottolinearne il ruolo nella struttura dell’universo visibile e misurabile.
Altre ricerche che riguardano il Cms sono le prove dell’esistenza della codiddetta “supersimmetria”, ovvero una particolare concezione della struttura del Tutto che semplificherebbe di molto il “modello standard”. Ancora, all’apparato si chiede di trovare indizi dell’esistenza di altre dimensioni: secondo certe teorie cosmologiche (come la cosiddetta “teoria delle stringhe”), infatti, nell’universo, esisterebbero in tutto undici dimensioni, fra cui le tre dimensioni spaziali e il tempo. Secondo gli scienziati che hanno osservato l’evento “imprevisto”, per spiegarlo si potrebbero fare tre o quattro ipotesi diverse. Una di esse è appunto la formazione di plasma primordiale di quark e gluoni. Se questo fosse confermato, sarebbe una prova ulteriore, e fra le più solide, della teoria del Big Bang come inizio della formazione dell’universo. Una scoperta da premio Nobel. (Apcom)
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