Dodici particelle sono più che sufficienti

Quante particelle elementari della materia esistono in natura? Al momento, il Modello Standard ne ammette 12. Se ne potrebbero trovare di nuove, con massa maggiore? La scoperta del bosone di Higgs sembra aiutare nel dare una risposta definitiva.

Ricordiamo che i fermioni sono i mattoni indivisibili che formano tutta la materia dell’Universo. Essi sono divisi in tre generazioni, ciascuna formata da quattro particelle. Solo la prima generazione è quella che sembra avere giocato un ruolo fondamentale nell’Universo osservabile. Di essa fanno parte gli elettroni, il neutrino elettronico, l’up-quark e il down-quark. Gli ultimi due sono quelli che formano le particelle più pesanti, ossia i protoni e i neutroni e, di conseguenza, tutti gli elementi della tavola periodica.

Come mai esistono anche la seconda e la terza generazione? Solo come riserva o come resti di un tentativo inutilizzato? Esse, infatti, si osservano praticamente solo all’interno dei laboratori come il CERN, ma ben raramente nell’Universo. La risposta è ancora al di là delle nostre capacità. Tuttavia, Il Prof. Ulrich Nierste, insieme a colleghi del CERN e della Humboldt University, sembra avere stabilito una volta per tutte il numero dei fermioni, le particelle fondamentali della materia. Esse sono proprio 12 e  non una di più!

Per mezzo degli ultimi esperimenti eseguiti con LHC e il Tevatron relativi al bosone-Z e al top-quark, i ricercatori hanno stabilito che la probabilità che esistano altri fermioni può essere esclusa al 99.99999 per cento. Praticamente una  sicurezza. Fondamentale, per la risposta, è stata la scoperta del possibile bosone di Higgs. Esso, infatti, dona la massa a tutte le altre particelle. Dato che nessun altro fermione è stato rilevato negli esperimenti, vorrebbe dire che la loro massa dovrebbe essere superiore a quella degli altri fermioni conosciuti. Ciò, però, vorrebbe dire che questi “mostri” massicci dovrebbero interagire fortemente con il bosone di Higgs. A tal punto da modificare le proprietà dell’ultimo arrivato e renderlo inosservabile. Non chiedetemi di più, ma questo è quanto la teoria e gli esperimenti di Nierste e colleghi hanno concluso senza ombra di dubbio.

Tuttavia, molto altro vi è ancora da comprendere nel Modello Standard. Prima di tutto, le esatte proprietà del bosone di Higgs e, poi, la ben più celebre sovrabbondanza di materia  rispetto all’antimateria.

Comunque, Nierste sembra aver dato un contributo molto importante. Complimenti a lui e ai suoi collaboratori. E’ sempre bene sapere in quanti siamo veramente… 12 è un numero accettabile, non vi pare?

Il lavoro originale si può trovare qui

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6 Commenti    |    Aggiungi un Commento

  1. Beh, caro Enzo, in 12 anche a tavola va' bene.
    Vorrei però capire, ma credo che ancora la risposta non ci sia, ma non si era parlato forse di più particelle con la scopeerta del Bosone di Higgs? Si diceva che forse non è solo, o forse si voleva dire più aspetti della stessa particella?
    Comunque vedremo, al momento in 12 a tavola va' più che bene appunto.

  2. Citazione Originariamente Scritto da Mario Fiori Visualizza Messaggio
    Beh, caro Enzo, in 12 anche a tavola va' bene.
    Vorrei però capire, ma credo che ancora la risposta non ci sia, ma non si era parlato forse di più particelle con la scopeerta del Bosone di Higgs? Si diceva che forse non è solo, o forse si voleva dire più aspetti della stessa particella?
    Comunque vedremo, al momento in 12 a tavola va' più che bene appunto.
    Il fatto è che il bosone di Higgs non si comporta esattamente come ci si aspettava. Questo potrebbe indicare la presenza di particelle pesanti, che per esempio potrebbero essere le wimp con cui si spiega la materia oscura....

  3. Citazione Originariamente Scritto da Red Hanuman Visualizza Messaggio
    Il fatto è che il bosone di Higgs non si comporta esattamente come ci si aspettava. Questo potrebbe indicare la presenza di particelle pesanti, che per esempio potrebbero essere le wimp con cui si spiega la materia oscura....
    ovvero?

  4. Citazione Originariamente Scritto da teto Visualizza Messaggio
    ovvero?
    Sembra che il bosone di Higgs decada con una preferenza maggiore di quella prevista in onde elettromagnetiche ad alta energia. Questo potrebbe indicare che, prima di decadere, il bosone si scinde in particelle con una massa elevata. Queste particelle potrebbero essere le "super partner" di quelle ordinarie, previste dalla super simmetria.
    A loro volta, queste particelle super simmetriche potrebbero essere le "wimp", cioè particelle debolmente interagenti che sono da alcuni ritenute la base della materia oscura....

  5. Citazione Originariamente Scritto da Red Hanuman Visualizza Messaggio
    Sembra che il bosone di Higgs decada con una preferenza maggiore di quella prevista in onde elettromagnetiche ad alta energia. Questo potrebbe indicare che, prima di decadere, il bosone si scinde in particelle con una massa elevata. Queste particelle potrebbero essere le "super partner" di quelle ordinarie, previste dalla super simmetria.
    A loro volta, queste particelle super simmetriche potrebbero essere le "wimp", cioè particelle debolmente interagenti che sono da alcuni ritenute la base della materia oscura....
    E' vero Red, grazie della risposta, non avevo pensato che c'è ancora da capire questa benedetta materia oscura, sempre nel mezzo quando ci sembra di aver completato la tavolata.
    Le Wimp ed ...altro ancora, no non è finita, il Modello Standard deve attendere ancora conferme caro Enzo: co' stà materia la veggo buia...anzi oscura.
    Scusate e Buona Fine del 2012 e Buon inizio del 2013.