Buon compleanno, bosone di Higgs!

Luca Ralli
4 Luglio 2022
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Metafora del campo del Bosone di Higgs come una piscina in cui alcune particelle rallentano e diventano pesanti e altre passano indistirbate

Il 4 luglio 2012, gli esperimenti ATLAS e CMS del CERN di Ginevra hanno annunciato l’osservazione della particella che ha portato la massa nell’universo: il bosone di Higgs.  Possiamo immaginare le particelle che interagiscono con il bosone di Higgs come palle con caratteristiche diverse che attraversano una piscina piena d’acqua, che rappresenta il campo di Higgs.

Dieci anni fa, il 4 luglio 2012, i ricercatori e le ricercatrici degli esperimenti internazionali ATLAS e CMS del CERN di Ginevra hanno annunciato al mondo l’osservazione della particella che ha portato la massa nell’universo: il bosone di Higgs.  

Molte metafore descrivono l’Higgs e il modo in cui interagisce con le altre particelle che popolano il Modello Standard, conferendo loro una massa. Possiamo immaginare, ad esempio, che le particelle che interagiscono con il bosone di Higgs siano un po’ come palle con caratteristiche diverse, che attraversano una piscina piena d’acqua, che rappresenta il campo di Higgs. Tutte le particelle prima di attraversare la piscina sono prive di massa e viaggiano veloci come la luce, ma non sono tutte uguali. Le loro differenze diventano evidenti quando “si tuffano” in piscina e la resistenza dell’acqua le rallenta in modo diverso a seconda delle loro caratteristiche. Alcune subiscono maggiormente l’effetto dell’acqua e acquistano una massa più grande, altre pur rallentando rispetto alla velocità della luce, la loro velocità iniziale, continuano a muoversi velocissime e acquistano solo una piccola massa. Alcune passeranno la piscina indisturbate e, senza acquisire alcuna massa, continueranno a viaggiare veloci come la luce. Tra queste ultime, ad esempio, troviamo i fotoni, le particelle della luce. 

Nei primi istanti dopo il Big Bang non c’era il campo di Higgs e le particelle non avevano massa e viaggiavano tutte alla velocità della luce, ma presto la comparsa del bosone di Higgs ha fatto sì che questo campo permeasse l’universo conferendo massa alle particelle.

Lo stesso bosone di Higgs acquisisce massa interagendo con il suo campo, ed è proprio la massa dell’Higgs a essere stata misurata nel 2012 al CERN. Per tornare alla metafora della piscina, è come se l’energia delle collisioni tra protoni nell’acceleratore LHC avesse agito come un potente getto d’aria che perturbando l’acqua della piscina si è condensato in una palla dalla massa considerevole: il bosone di Higgs appunto.  

 

[Redazione]