LHC e il Bosone di Higgs

Leggevo nel web vari articoli e come sempre nel blog di Marco ho trovato una bella spiegazione chiara di come sia avvenuto l’incidente del 19 Settembre scorso. Il 3 Novembre è avvenuto l’ultimo test e ora è in letargo fino al 2009. Ecco cosa è successo in breve (ringrazio Marco): la connessione elettrica difettosa ha cominciato a dissipare potenza, si è osservato un picco di tensione resistiva di 1 V (chi si ricorda la legge di Ohm può facilmente calcolarsi di che resistenza stiamo parlando), la tensione dunque è stata staccata e sono partite le operazioni di emergenza (tutto questo è avvenuto in mezzo secondo!). Si è creato un arco voltaico che ha bucato il contenitore dell’elio che è uscito nel vuoto di isolamento, si è tolta la corrente ai magneti per sicurezza e si sono aperte le valvole di sicurezza, che è in fin dai conti una buona cosa. Ma la pressione dell’elio nel sotto-settore 23-25 era troppo forte e in totale nel tunnel sono state rilasciate 6 tonnellate di elio, 2 subito (che hanno saturato l’atmosfera cacciando via l’ossigeno, motivo per cui non si è potuti scendere subito a vedere), e circa altre 4 prima che si potessero richiudere le valvole. Più tutti gli altri danni alle apparecchiatture (dipoli e quadrupoli, perfino ancoraggi sul pavimento ecc). Insomma c’è un bel lavoro da fare!

Dovremo aspettare quindi per vedere se esiste davvero il bosone di Higgs o qualcosa di simile. Ma cosa è il bosone di Higgs? Perchè è cosi importante? Ancora nel blog di Marco ho trovato una semplice e chiara minidivulgazione scientifica, almeno per capire di che si tratta. Cercherò di sintetizzarla in alcune righe. Partiamo un pò da lontano: molto tempo fa si pensava che la materia, anche se l’avessimo divisa sarebbe stata composta sempre dalla stessa “cosa”, per esempio l’acqua era semplicemente acqua, nient’altro. Poi alcuni signori volevano vederci chiaro, si iniziò separando le molecole, poi affettando ancora più a fondo si scoprì che anche una molecola d’acqua è un composto, formato da un atomo di ossigeno e due di idrogeno (la chimica la sappiamo un pò tutti). Anche gli atomi vennero scomposti in parti più piccole sino a scoprire un nucleo composto da particelle di protoni e neutroni e altre particelle più piccole che orbitavano attorno ad esso, gli elettroni. Non molto tempo fa si arrivò a fare un ulteriore passo avanti, i protoni e neutroni erano composti a loro volta da particelle ancora più elementari: i quark.
Gli scenziati pensano che tutte le cose siano fatte dalle particelle che potete vedere nell’immagine in alto: i quark e i leptoni, che si combinano tra loro come in un gioco delle costruzioni (un protone per esempio è costituito da due quark up e un quark down, un neutrone da due quark down e un quark up). Questi costituenti elementari si “parlano” scambiandosi delle altre particelle “messaggere”, che sono i fattorini delle forze fondamentali della natura: il fotone (la luce in tutte le sue forme) trasporta la forza elettromagnetica, che è quella responsabile di tutta la chimica e le interazioni di tutti i giorni; i gluoni scambiano la forza “forte”, che tiene insieme i quark e i nuclei degli atomi; le particelle W e Z si occupano di scambiare la forza “debole”, che è quella responsabile della radioattività. C’è poi la gravità ma non facciamo tutto insieme, meriterebbe un bel discorso lungo a parte. Ritornando al dunque, purtroppo c’è un “problemino”, la teoria che descrive i componenti fondamentali di tutte le cose (il Modello Standard, che è stato formalizzato negli anni ‘70 del secolo scorso) funziona veramente molto bene, ma ha un piccolo difetto: sostiene che le particelle non dovrebbero avere massa. Noi invece sappiamo bene che le cose hanno massa e dunque devono averla anche le particelle che le compongono, ma se aggiungessimo la massa “a mano” nella teoria le equazioni vengono distrutte e non funzionano più (i fisici teorici dicono che l’invarianza di gauge della teoria non era rispettata). Poi negli anni 60 il signor Peter Higgs ebbe un idea: supponiamo che le particelle in effetti non abbiamo massa di per sé, ma che nell’universo esista però un campo che pervade tutto, una sorta di melassa cosmica che le particelle devono attraversare quando si muovono. Questa melassa frenerebbe in modo diverso ogni particella (e ogni composto di particelle, cioè ogni cosa) rendendola più o meno pesante. Tradotta in equazioni l’idea funzionava: le particelle acquisivano massa e le equazioni della teoria rimanevano valide senza spappolarsi. Già, ma come fare a provarlo? Il signor Higgs andò oltre nei suoi calcoli e notò che se la sua ipotesi era vera, allora questa sorta di melassa cosmica, oltre a dare massa alle particelle, ogni tanto doveva anche raggrumarsi su se stessa, dando vita una nuova particella che venne battezzata bosone di Higgs. Ecco, il bosone di Higgs, se esiste, è il condensato di questo campo che pervaderebbe tutto e sarebbe il responsabile della massa di tutte le altre particelle. Se riuscissimo a vederlo avremmo la prova che la teoria del signor Higgs è esatta, e dunque una spiegazione del perché tutto ha una massa. E poi potrebbe essercene più di uno e la melassa cosmica potrebbe essere un miscuglio di più particelle. Lo so la spiegazione è molto semplice, ringrazio Marco, ma è questo che fa un Fisico, prima si parte dal generale e poi si arriva al particolare, (come ha fatto notare il prof. Burderi in una sua conferenza) se chiedete ad uno scienziato di calcolarvi il moto Newtoniano di una foglia che cade vi risponderà che è praticamente impossibile, eppure è una cosa cosi banale no? L’attrito dell’aria sulla superificie della foglia però sarebbe talmente complesso da calcolare che finirebbe per rendere il sistema impossibile. Allora prima studiamo il moto di un punto materiale invece che di una foglia, poi vediamo che la foglia è qualcosa di molto particolare mentre un proiettile per esempio con la sua superficie rotondeggiante si avvicina molto di più alla nostra teoria, è questo che fa un Fisico. E’ questo l’atteggiamento da tenere quando si cerca di spiegare qualcosa del genere. Molti non comprendono quanto sia importante la ricerca pura (tornando al discorso dell’LHC) semplicemente perchè non comprendono di cosa tratta, infatti la maggior parte delle volte le ricerche si basano su nozioni difficili e complesse. La divulgazione semplice e chiara aiuta ad avvicinarsi anche se non a livello approfondito nelle bellezze della Fisica e della Scienza in generale, che non fa altro che affascinare ogni giorno di più.
A presto

Si intravede il dialogo

La Gelmini ha parlato. Si intravede aria di dialogo e le proposte fatte sembrano accettabili. Io non ero daccordo soprattutto sui tagli ai fondi senza alcuna discriminazione, ma pare che adesso ci si possa mettere attorno a un tavolo a vedere cosa tagliare, dove sono gli sprechi ecc. e viene anche proposto inoltre un buon punto sulla meritocrazia. Forse gli studenti universitari hanno ottenuto quello che cercavano, o almeno in parte.

Cambiando discorso volevo farvi notare questo ridicolo articolo sul corriere.it che ogni tanto ci regala grosse risate. Si è parlato di una “sostanza sconosciuta di colore bluastro” trovata su Mercurio. Sul sito della NASA c’è un lungo report delle immagini ottenute dalla sonda Messenger. Effettivamente si parla di colori bluastri della superficie mercuriana. Ma, come il report spiega si tratta di falsi colori, ottenuti con filtri che possono vedere l’infrarosso e con contrasti aumentati addirittura col computer. In poche parole se fossimo su un astronave in orbita su Mercurio lo vedremmo come sempre, cioé grigio. L’articolo ovviamente non ci spiega tutto questo e punta direttamente sul sensazionalismo di questa sconosciuta sostanza. Si parla nell’originale di “mysterious dark material” che erutta da antichi vulcani. La NASA come vedete ha messo del suo per rendere la notizia più appetitosa. Infatti le parole di Mr Robinson (uno scienziato che ha analizzato le immagini) si sono sparse tra le agenzie di tutto il mondo. Anche se c’è da dire che in alcune interviste viene riportato correttamente che i colori sono falsati artificialmente.
La cosa però più grave è che il giornalista del Corriere non contento delle misere foto riportate dalla NASA per rendere più spettacolare il suo articolo ha “trafugato” delle foto di Marte appena pubblicate qualche giorno prima. A volte rimango stupito.
Grazie a progetto galileo per l’articolo
A presto!

Ancora proteste

Le proteste non si sono ancora placate sul decreto della Gelmini recentemente approvato, ho avuto la pazienza di leggerlo tutto, punto dopo punto, almeno per non confondermi fra la massa che invoca un cambiamento senza sapere nemmeno i contenuti del decreto. Ci sono molte cose contrastanti,  a mio parere è giusto che si razionalizzi e si tolgano gli sprechi dalle università, ma non si può di certo raggingere questo scopo cou una legge che semplicemente taglia i fondi. Serviva una legge che dicesse come usare i fondi dedicati a univeristà e ricerca in modo giusto (e anche dei provvedimenti seri contro concorsi truccati  a favore della meritocrazia), non una legge con dei tagli. Poi un altra cosa che mi riguarda personalemente: nel paese da dove ha origine la mia famiglia, nel nord Sardegna, la scuola verrà trasferita a più di 18,6 Km di distanza. Oltre al fatto del disagio per i trasporti c’è anche il triste danno sociale che avviene per un paese che perde la propria scuola. E chissà quanti paesi in tutta Italia sono nella stessa situazione. Questa legge va rivista, centinaia di persone perderanno il posto di lavoro, è impensabile.
Per quanto riguarda gli scontri di Piazza Navona, beh dobbiamo sempre farci riconoscere, il non essere in grado di portare avanti una protesta in modo pacifico fa capire quanta inciviltà esiste ancora nel Paese. E per tutti quelli che dicono “Gli scontri sono stati causati dalla sinistra!”, “Gli scontri sono stati causati dalla destra!”, anche qui non avevo dubbi, sarei rimasto stupito se non le avessero dette queste frasi. Come ho scritto nell’altro post, in Italia la politica è malata da una grave irresponsabilità, è fatta solamente di insulti agli avversari, si utilizza e si strumentalizza ogni occasione, dalla più banale alla più seria, per denigrare e attaccare l’avversario politico. Nessuno è capace di dialogo, nessuno lo vuole, tutti vogliono comandare e per questa ricerca del potere e del controllo delle masse si fa e si dice qualsiasi cosa pur di rendere l’avversario politico un insulso essere insignificante mentre invece dovrebbe essere un collega, con idee opposte alle nostre, e proprio per questo motivo utile per cooperare insieme a cura del Paese, mi dispiace sfociare nell’antipolitica ma è nella realtà dei fatti. E soprattutto quando avvengono scontri come quelli di Piazza Navona bisogna prendere le distanze, chiunque abbia iniziato, perchè gli scontri violenti e non democratici sono il fallimento della politica stessa, qualunque fazione o ideale sia, non è accettabile che una protesta sfoci in delle manifestazioni violente del genere.
Vi invito ancora una volta a leggere il decreto 133 all’articolo 16 e il decreto salva-banche all’articolo 1 comma 7. Giusto per sapere di cosa si sta parlando.

Intanto stanno per arrivare le elezioni americane, Bush goditi questi pochi giorni di presidenza! Vediamo chi vincerà.
A presto!