Il bosone di Higgs. L'invenzione e la scoperta della «particella di Dio»

Uno degli obiettivi della scienza è spiegare di cosa è fatto il mondo e come si presenta. Già nel V secolo a. C. il filosofo Empedocle si era interessato all’argomento e aveva ipotizzato l’esistenza di una sostanza materiale in grado di assumere una moltitudine di forme diverse. Ridotta a quattro elementi combinati tra loro: terra, acqua, aria e fuoco, questa materia avrebbe dato, secondo il filosofo, origine a tutto ciò che esiste nel mondo.
Partendo da queste considerazioni nel corso degli anni gli scienziati si sono posti interrogativi molto più elaborati circa la natura dell’Universo e hanno cercato risposte sempre più complesse, fin quando nel 1964 un fisico scozzese ha teorizzato l’esistenza di una particella in grado di garantire la consistenza del Modello Standard, l’unica particella mancante fra le diciassette che compongono la materia a noi nota.
Questo scienziato era Peter Higgs e la sua intuizione ha dato vita ad una delle epopee scientifiche più complicate nella storia della fisica, interessando non solo gli addetti ai lavori ma anche il pubblico dei non specialisti.
Jim Baggott nel suo ultimo saggio, Il bosone di Higgs, ripercorre in maniera puntuale la vicenda che ha appassionato il mondo intero e ricostruisce la storia scientifica che ha trasformato un’intuizione in una scoperta eccezionale.
È il 4 luglio del 2012 quando al CERN, il centro europeo di ricerche nucleari di Ginevra, si afferma l’esistenza di un elemento molto vicino al bosone di Higgs, la particella fondamentale a completare il famoso Modello Standard, quello che è oggi il miglior tentativo di interpretare il mondo che ci circonda. Il bosone di Higgs è importante perché implica l’esistenza nel Modello di un campo di energia che conferisce massa alle particelle. Senza questo campo noi e l’universo saremmo privi di massa e nulla potrebbe formarsi.
La scoperta è stata accolta da lunghi applausi ed ha avuto una risonanza notevole in tutto il mondo. Tutte le testate dei giornali riportavano la notizia che è poi rimbalzata attraverso i media: dopo quasi cinquant’anni e molti soldi investiti erano stati trovati segnali compatibili con una particella ipotizzata nel 1964. Finalmente una sofisticata macchina, un anello di ventisette chilometri che collegava la Francia con la Svizzera, pareva aver catturato un elemento compatibile con il bosone teorizzato da Higgs. Dopo cinquant’anni il nodo si era sciolto.
Data l’importanza vitale del bosone di Higgs, la stampa e il grande pubblico hanno dato a quest’elemento il nome di «particella di Dio», denominazione derivante dal titolo di un libro di fisica divulgativa di Leon Lederman pubblicato nel 1993. Amata dai giornalisti, questa definizione non piace però agli studiosi perché fuorviante ed offensiva nei confronti dei religiosi.
Prima che arrivasse l’annuncio definitivo da parte del CERN, i fisici di tutto il mondo si erano dati da fare per pubblicare libri di divulgazione che spiegassero cos’è quest’elemento della materia necessario per giustificare come mai alcune particelle sono leggere e altre più pesanti. Avevano anche cercato di coniare un nuovo nome che fosse meno pretenzioso di «particella di Dio» e meno personale de il bosone di Higgs. Fra gli studiosi si è distinto anche Jim Baggott che ha compiuto un analisi puntuale e rigorosa, seguendo gli sviluppi al CERN attraverso canali ufficiali e svolgendo un lavoro di grande rigore scientifico. La pubblicazione tempestiva del saggio è il segno della sua determinazione e intraprendenza.
Il libro segue due linee parallele: da una parte la ricostruzione storica degli avvenimenti scientifici che hanno portato alla teoria dell’Universo e dall’altra le tappe teoriche e sperimentali che hanno portato al bosone di Higgs e alla scoperta di Ginevra. Il volume parte dai primi anni del Novecento con la scienziata Noether e la sua scoperta dei principi di simmetria in natura, passa attraverso le scoperte di Van der Meer, il cui metodo di "raffreddamento stocastico" ha permesso al gruppo di Rubbia l'individuazione dei bosoni W e Z, decisivi per arrivare alla scoperta del bosone di Higgs, fino ad arrivare al famoso tunnel Large Hadron Collider. Questo perché Baggott vuol ricordare al lettore che il lavoro degli scienziati di oggi è solo l’ultimo passo di una grande tradizione fatta di intuizioni sul funzionamento della natura. Lo studioso in questo modo ha voluto omaggiare i fisici del passato creando un ponte immaginario fra le scoperte vecchie e quelle recentissime.
Un saggio agile, scritto in maniera lineare e dal carattere divulgativo che aiuta il lettore a conoscere la "storica avventura della natura". Per una maggiore comprensione degli argomenti trattati, Baggott ha inserito in appendice al suo lavoro un glossario che spiega i termini scientifici utilizzati. Un espediente che rende il testo ancora più adatto al pubblico dei non specialisti.