Fisica delle particelle

Universo al fulmicotone

di Emanuela Gialli
e.gialli@rai.it

In un miliardesimo di miliardesimo di secondo i ricercatori del Cern di Ginevra, il Centro Europeo di Ricerca Nucleare dove si trova il più potente acceleratore di particelle al mondo, hanno osservato il barione Xi underscore b, in sigla “Xi_b”. Bene. Quanto è importante questa notizia? Il direttore scientifico del Cern, Sergio Bertolucci, dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, a Televideo parla di un “virtuosismo”, degli studiosi, ma anche degli strumenti che gli studiosi utilizzano.

Professor Bertolucci quanto è importante sapere che è stata vista, la particella subatomica, il barione “Xi_b”?
Non è che aggiunga molto di più rispetto a quanto già sapevamo. Siamo riusciti a vedere il barione, pensi, in un miliardesimo di miliardesimo di secondo da come decade, cioè dalla sua trasformazione. Al Cern facciamo accoppiare “quark” per creare particelle subatomiche.

Dunque, è nuovo questo barione “Xi_b”?
Non proprio. Noi sapevamo già che esisteva, solo che dovevamo riuscire a osservarlo. E’ un successo dei ricercatori, ma anche delle apparecchiature che vengono usate. 

Sempre più sofisticate, ovviamente. E’ stato dunque un test per le strumentazioni?
Sì, un “virtuosismo” delle macchine. Perché noi dobbiamo essere certi che durante i processi che si innescano nell’Acceleratore non perdiamo niente. Abbiamo avuto la prova che gli strumenti che usiamo sono potenti. E’ stato un “virtuosismo”, come scrivere sullo spartito una serie di biscrome.

Ma la “ratio” di questi esperimenti qual è?
Il ritorno nel tempo. Al Cern stiamo cercando di ritornare a 1 milionesimo di milionesimo di secondo dopo il Big Bang. Quando tutto ciò che conosciamo, attraverso le leggi fisiche, era presente. Adesso è difficile ritrovare tutto quello che allora c’era, perché l’Universo ora è più freddo e più vecchio. In quel momento invece, 1 milionesimo di milionesimo di secondo dopo il Big Bang l’Universo era più caldo, semplice e simmetrico nelle sue leggi. Stiamo ricreando quelle condizioni.

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I barioni sono particelle composte da tre quark. Ci sono poi i mesoni, particelle che hanno un quark e un antiquark. Entrambi, barioni e mesoni, fanno capo alla famiglia più ampia degli androni. I barioni più conosciuti sono i protoni e i neutroni, che costituiscono la maggior parte della materia visibile nell’Universo. Gli elettroni, altro importante componente dell’atomo, sono leptoni e non hanno quark, per questo non partecipano all’interazione forte, che caratterizzare invece i barioni. Queste relazioni tra le particelle sono alla base della nascita del mondo. Gli scienziati di tutto il mondo dunque lavorano per un ritorno all’origine del Tutto.

Intanto, la prossima settimana si rimette in moto nel Laboratorio del Gran Sasso dell’INFN la macchina del neutrino, dopo gli errori della prima misurazione, che hanno spinto lo scienziato Antonio Ereditato a lasciare il suo ruolo di responsabile della collaborazione internazionale Opera, artefice di quella misura.

Ci siamo, professor Bertolucci, il verdetto sta per arrivare?
Sì. Il 10 maggio il Cern manderà di nuovo il fascio di neutrini al Gran Sasso. Sono due “spruzzi” di neutrini, molto stretti tra loro, in ordine di tempo: si chiama “invio a sacchetti”. Nelle due settimane successive, non solo Opera, ma anche Icarus, Lvd e Borexino, ripeteranno le misurazioni. Questa volta, dopo aver migliorato i sistemi di sincronizzazione degli orologi, che sono stata la causa dell’errore della prima misura, ben quattro progetti lavoreranno sullo stesso fascio di neutrini e nello stesso luogo, il tunnel del Gran Sasso. Ma saranno quattro esperimenti indipendenti e quattro diversi gruppi di scienziati a effettuare i controlli e le verifiche. Poi sì che si potrà dire una volta per tutte se i neutrini sono più veloci della luce.