Il bosone di Higgs potrebbe distruggere l’Universo

Che scemenze che tocca leggere! Non ho ancora capito se chi scrive queste cose lo fa apposta oppure davvero non capisce nulla di quel che scrive…

Leggo da un articolo su Repubblica online: lo scienziato allerta sui potenziali rischi legati agli esperimenti sulla cosidetta “particella di Dio”... Ma si può scrivere una scemenza del genere? Ma quando mai?

Quel che c’è scritto sul libro di Hawking è questo: “The Higgs potential has the worrisome feature that it might become metastable at energies above 100 billion gigaelectronvolts (GeV). This could mean that the universe could undergo catastrophic vacuum decay, with a bubble of the true vacuum expanding at the speed of light. This could happen at any time and we wouldn’t see it coming.”

Il cosiddetto problema della stabilità del vuoto è noto almeno dal 1974 (ben prima che si scoprisse il bosone di Higgs, ma dieci anni dopo la sua ipotesi) ed evidentemente non ha nulla a che fare con la scoperta del bosone. Il bosone, evidentemente, esisteva anche prima di essere scoperto, quindi anche se non l’avessimo scoperto un eventuale suo ruolo nella morte dell’Universo così come lo conosciamo sarebbe stato indipendente dagli esperimenti. Che c’entrano gli esperimenti? I rischi legati agli esperimenti? Ma che dite?

Detto questo, il problema è tale solo per gli scienziati! Voglio dire che nel nostro ambiente il termine “problema” di usa quando qualcosa non si capisce, non nell’accezione in cui normalmente questa parola è usata (ho un problema: la macchina non parte e farò tardi al lavoro!). In cosa consiste il problema?

Il campo di Higgs, che è quello che dà origine alla massa delle particelle interagendo con esse, ha una curiosa proprietà: se fossimo capaci di rimuoverne un po’ da una regione dell’Universo si troverebbe in una condizione energetica instabile che lo spingerebbe a riformarsi immediatamente e spontaneamente. In altre parole possiamo pensare (molto superficialmente) che un Universo completamente vuoto sia estremamente instabile e che tenda ad evolvere spontaneamente verso una condizione nella quale è presente una certa quantità di campo di Higgs. Quando un sistema evolve spontaneamente verso una condizione lo fa perché la nuova condizione è energeticamente favorevole rispetto a quella iniziale: un Universo vuoto (pieno di nulla) ha quindi un’energia maggiore rispetto a quella posseduta da un Universo riempito di campo di Higgs. Quindi l’Universo tende a stare in una condizione che rappresenta un minimo dell’energia. Il problema consiste nel fatto che, in linea di principio, di questi minimi ce ne potrebbero essere più d’uno. In particolare non si può escludere, nota ormai la massa del bosone, che esista un minimo più favorevole rispetto a quello in cui ci troviamo oggi. Se esistesse quest’altro minimo l’Universo potrebbe transire spontaneamente verso questa condizione, nella quale le leggi fisiche sarebbero del tutto diverse e dunque non potremmo esistere.

È del tutto evidente che questo non ha niente a che fare con la scoperta del bosone, ma, se mai, è una proprietà dell’Universo per la quale non possiamo farci niente. Il problema è che non sappiamo come fare a meno di questi ulteriori minimi, nel senso che quasi scientistsnessuno crede che questo scenario sia plausibile; l’idea è che la nostra teoria sia incompleta e che aggiungendo nuove informazioni si dovrebbero realizzare condizioni per cui non è possibile che questi ulteriori minimi esistano. Noi crediamo, infatti (ma questo è un pregiudizio, non è stato mai scientificamente dimostrato), che l’Universo è così come l’osserviamo perché non può essere altrimenti; in pratica non crediamo che l’Universo sia così per caso; se è così è perché, partendo da una condizione qualunque, evolve per forza di cose in un Universo come il nostro.

Ma anche se non fosse così e ci fossero questi pericolosi minimi, la probabilità che una transizione del genere accada (e comunque, se accadesse, non potremmo farci nulla) è tale per cui il tempo che in media ci si aspetta che trascorra prima di avvenire è molti ordini di grandezza maggiore rispetto alla vita media attesa per il nostro Sole!

Non so voi, ma io, almeno, dormo tranquillo.

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International Masterclass hands on Particle Physics 2014

Si è svolta anche quest’anno l’International Masterclass hands on Particle Physics organizzata da IPPOG (International Particle Physics Outreach Group).

Tutte le foto dell’evento sono disponibili qui. Al mattino sessanta studenti provenienti dai liceDSC_0038i di Roma e del Lazio hanno seguito tre seminari: uno, del Prof. Antonello Polosa, sul bosone di Higgs, uno mio sui principi di funzionamento degli acceleratori di particelle e uno del Prof. Daniele Del Re su come funzionano i rivelatori di LHC.

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Dopo pranzo si sono trasferiti in laboratorio dove hanno messo a frutto le conoscenze acquisite al mattino: osservando le tracce lasciate dalle particelle prodotte dai veri scontri protone-protone a LHC, nel rivelatore CMS, gli studenti dovevano riconoscere quelli in cui si producevano bosoni Z e W, e bosoni di Higgs. Hanno così potuto eseguire vere e proprie misure di fisica, come l’universalità dell’accoppiamento debole, il rapporto di produzione dei W carichi, la massa della Z e del bosone di Higgs. Hanno anche avuto modo di scoprire nuove particelle come la ϒ e la J/ψ.

DSC_0068Al termine di quest’attività ci siamo collegati in videoconferenza con il CERN e altri tre siti (in Grecia, in Francia e a Bologna) dove si svolgeva la stessa attività e gli studenti hanno potuto fare domande e scambiarsi le loro esperienze.

 

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