Il Large Hadron Collider ha registrato qualcosa che potrebbe cambiare la fisica delle particelle così come la conosciamo, e la notizia arriva dal solito, impressionante tunnel di 27 km sotto il confine tra Francia e Svizzera. Parliamo di anomalie nei comportamenti di particelle fondamentali, segnali che mettono sotto pressione il Modello Standard, il pilastro teorico su cui si regge buona parte della fisica moderna. Non è una rivoluzione annunciata, sia chiaro. Ma è qualcosa che vale la pena raccontare bene.
Cosa ha trovato davvero il Large Hadron Collider
Nel cuore dell’acceleratore più potente mai costruito, i mesoni B si stanno comportando in modo strano. Decadono seguendo schemi diversi da quelli che il Modello Standard prevede con tanta sicurezza. E non si tratta di uno scostamento trascurabile o di un errore di misura facilmente archiviabile. Lo scarto osservato è di quattro sigma, un termine tecnico che indica quanto un risultato si discosta dalla previsione teorica. In termini più comprensibili: la probabilità che questo scarto sia dovuto al puro caso è di una su 16.000. Poca roba, verrebbe da pensare. E invece in fisica delle particelle un risultato del genere fa drizzare le antenne a tutti.
Per capire il peso di questa scoperta, bisogna ricordare che nel mondo della ricerca al CERN la soglia per dichiarare ufficialmente una scoperta è fissata a cinque sigma. Quattro sigma non bastano ancora per gridare alla rivoluzione, ma ci si avvicina parecchio. È quel territorio grigio in cui i fisici cominciano a guardare i dati con un misto di eccitazione e prudenza, sapendo che potrebbero trovarsi davanti a qualcosa di genuinamente nuovo.
Perché il Modello Standard potrebbe vacillare
Il Modello Standard è stato per decenni una macchina perfetta. Ha previsto l’esistenza di particelle poi effettivamente trovate, ha superato test su test, ha resistito a ogni tentativo di falsificazione. Eppure, i fisici sanno benissimo che non può essere la parola definitiva sulla struttura della materia. Non spiega la gravità quantistica, non dice nulla sulla materia oscura, lascia aperte domande enormi sulla natura dell’universo. Ecco perché un’anomalia come quella rilevata dal Large Hadron Collider accende così tanto interesse: potrebbe essere la prima crepa concreta in un edificio teorico che sembrava inattaccabile.
I mesoni B sono particelle composte da un quark beauty (o bottom) e rappresentano uno dei terreni di caccia più promettenti per scovare segnali di nuova fisica. Il modo in cui decadono, le proporzioni con cui si trasformano in altre particelle, tutto questo dovrebbe seguire regole precise. Quando non lo fa, le possibilità sono due: o c’è un errore sperimentale da qualche parte, oppure qualcosa di sconosciuto sta influenzando il processo. E considerando la precisione degli strumenti del Large Hadron Collider, la seconda ipotesi diventa ogni giorno più intrigante.
Il prossimo passo per la fisica delle particelle
Ora la comunità scientifica aspetta. Servono più dati, più analisi, più conferme indipendenti. Il Large Hadron Collider continuerà a raccogliere informazioni e gli esperimenti dedicati allo studio dei mesoni B, in particolare LHCb, lavoreranno per aumentare la statistica e ridurre le incertezze. Se lo scarto dovesse raggiungere la fatidica soglia dei cinque sigma, allora sì, si potrebbe parlare apertamente di una scoperta capace di riscrivere i libri di testo.