Anomalie nei dati dal Cern, occorre un Lhc più potente



(Foto: Dean Mouhtaropoulos/Getty Images)

Qualcosa non torna nei risultati degli esperimenti di collisione di particelle nei tunnel del Cern: i mesoni B non decadono secondo il Modello Standard, la teoria della fisica che descrive tre delle quattro forze fondamentali note. Semplici casualità o – bosone di Higgs docet – primi indizi di una nuova rivoluzione nel campo della fisica delle particelle? Servono più dati, dicono gli esperti, e per averli servono acceleratori più potenti.

I ricercatori dell’esperimento Lhc-b hanno notato che, durante le collisioni di protoni, le particelle subatomiche mesoni B si scindono – in linguaggio tecnico decadono – in muoni e kaoni meno spesso di quanto previsto dalla teoria della fisica delle particelle, il cosiddetto Modello Standard. Si potrebbe spiegare il fenomeno come fluttuazioni statistiche o incertezze sistematiche, ma non tutti gli esperti ne sono convinti: l’anomalia infatti si verificherebbe in un quarto dei casi, mentre il modello standard prevede che su 16mila esperimenti con Lhc, tutti nelle identiche condizioni, solo 1 possa essere non coerente.

L’incoerenza potrebbe, dunque, essere solo frutto del caso, oppure potrebbe essere un segnale dell’esistenza di particelle subatomiche che interferiscono con le previsioni sulla frequenza di decadimento dei mesoni B. Secondo gli scienziati due tipi di particelle potrebbero esserne responsabili: i leptoquark (particelle esotiche ibride tra leptoni e quark) e gli Z primes (paragonabili ai bosoni Z).

Un po’ come era successo per il bosone di Higgs, le anomalie nel Modello Standard potrebbero quindi essere indicazioni indirette dell’esistenza di altre particelle che finora i fisici non sono stati in grado di osservare.

Per verificare la nuova teoria (o almeno provare a verificarla) i fisici teorici Ben Allanach, Tevong You e Ben Gripaios propongono in un loro studio di costruire nuovi collider come Lhc o di potenziare gli acceleratori attuali. Basandoci sulla nota formula di Einstein E=mc2, aumentare l’energia è il solo modo per tentare di trovare particelle di grande massa, come gli ipotetici leptoquark e Z primes.

Secondo gli esperti ci sono due alternative: sostituire i magneti di Lhc con magneti più potenti in tutta la lunghezza (27 chilometri) del tunnel, oppure allungare il tunnel del Cern costruendo un anello circolare di 100 chilometri sotto Ginevra in modo da realizzare un super-collider in grado di raggiungere un’energia di accelerazione sette volte superiore a quella attuale.

Non è comunque detto che sia sufficiente ma, sostengono gli autori, vale la pena tentare: “Se la storia della scienza ci ha insegnato qualcosa, è che ci aspetta sempre qualche nuova sorpresa quando spingiamo oltre i confini della conoscenza sperimentale”.


Fonte: WIRED.it