Epa/Cern

La nuova misura di una particella scuote la fisica. Il bosone W scoperto nel 1983 da Carlo Rubbia ha una massa molto superiore a quella prevista dalla teoria di riferimento della fisica, il Modello Standard. Il risultato, al quale la rivista "Science" dedica la copertina, potrebbe essere il passo verso una nuova fisica. La misura è stata ottenuta nel Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) di Batavia (Chicago) con l'esperimento Cdf (Collider Detector at Fermilab), di cui l'Italia, con il coordinamento dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), è tra i fondatori con Stati Uniti e Giappone. Se confermati, i risultati potrebbero evidenziare le aree in cui il Modello Standard deve essere migliorato o ampliato, o persino fornire un primo assaggio della fisica per andare oltre.

Il Fermilab di Batavia, Chicago - Fermilab

L'esistenza del bosone W, un elemento fondamentale del SM, è stata prevista negli anni '60 e confermata per la prima volta all'inizio degli anni '80. È responsabile della "forza nucleare debole", che è una delle forze fondamentali della fisica. Per questo motivo, la massa del bosone W è un parametro all'interno del quadro teorico dell'SM, vincolato da altri parametri osservabili, come la carica dell'elettrone e le masse di altre particelle. Pertanto, una misurazione accurata della massa del bosone W può fornire una valutazione rigorosa della coerenza delle previsioni del Modello Standard. Il bosone W è inoltre responsabile dei processi di decadimento nucleare che alimentano il Sole. Per questo motivo la sua massa è una delle colonne su cui si fonda il Modello Standard. Per questo motivo una misura che si discosta da quella prevista dalla teoria, se confermata, potrebbe mettere in discussione la coerenza delle previsioni fatte dal Modello Standard.

La misura ottenuta dall'esperimento del Fermilab in dieci anni di lavoro indica che la massa del bosone W è circa il doppio di quella prevista dalla teoria di riferimento della fisica. "Se venisse confermata, la discrepanza fra la misura che abbiamo ottenuto e quella prevista dal Modello Standard sarebbe molto importante", dice all'Ansa il fisico Giorgio Chiarelli, della sezione dell'Infn di Pisa e portavoce dell'esperimento Cdf con Dave Toback, della Texas A&M University. "Il Modello Standard - prosegue - descrive la materia di cui siamo fatti, ma sappiamo da tempo che non può essere la teoria finale. Qua e là sono state osservate piccole discrepanze, non significative come quella che ha osservato il nostro gruppo. Se il nostro risultato venisse confermato, darebbe la direzione verso cui guardare". Si tratta adesso di verificare il dato ripetendo l'esperimento, e questo sarà possibile al Cern. "La risposta richiederà anni", osserva. "Ad oggi, questa è la nostra misura più solida, e la discrepanza tra il valore atteso e quello misurato permane", dice ancora Chiarelli. È una misura "precisa allo 0,01%, difficile da riprodurre. È una sfida". Un risultato che "premia uno sforzo decennale di un esperimento al quale gli italiani, con il supporto costante dell'Infn, hanno contribuito in maniera decisiva, sin dagli esordi, oltre 40 anni fa", commenta Giorgio Bellettini, dell'Infn, professore emerito dell'Università di Pisa, tra i fondatori della collaborazione Cdf e primo responsabile non statunitense dell'esperimento.