Scienziati calcolano massa del bosone W dopo 10 anni: fatta scoperta “elettrizzante”

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John Conway, un fisico delle particelle ad alta energia che fa parte di un team composto da centinaia di scienziati che hanno costruito e usato il Collider Detector al Fermilab nell’Illinois, ha scritto un nuovo articolo su The Conversation[1] in relazione ai risultati, per certi versi stupefacenti, raggiunti da un esperimento decennale.

Ricercatori hanno misurato la massa del bosone W

I ricercatori hanno misurato la massa del bosone W, una particella che, insieme al bosone Z, trasmette la forza debole, una delle tre forze fondamentali della natura insieme alla forza forte e alla forza elettromagnetica.
I ricercatori sono giunti alla conclusione che il bosone W è più massiccio di quanto mai teorizzato prima. Il risultato è stato raggiunto dopo trilioni di collisioni e dopo 10 anni di raccolta dati e di complesse analisi. I bosoni W si creano una volta su 10 milioni di collisioni tra un protone e un antiprotone.

Fisici delle particelle “elettrizzati”

La differenza di massa, tra quella stimata e quella scoperta, rappresenta una discrepanza che ha già “elettrizzato il mondo della fisica delle particelle”.[1] Un nuovo studio è stato pubblicato su Science[2]
L’eccitazione deriva dal fatto che la discrepanza deve essere spiegata con la presenza di pezzi mancanti in quel grosso puzzle della fisica delle particelle che gli scienziati ancora non hanno decifrato del tutto.

Massa del bosone W

La prima prova dell’esistenza del bosone W fu raccolta nel 1983 dopo due esperimenti fatti al CERN di Ginevra. Conway, che è professore di fisica all’Università della California a Davis, spiega che lui e colleghi, dopo aver analizzato in maniera scrupolosa tutto il set di dati raccolti e dopo aver eseguito complesse simulazioni al computer, sono arrivati alla conclusione che la massa è leggermente diversa da quella prevista. La massa del bosone W è infatti di 80.433 MeV (milli-elettronvolt), 70 in più rispetto a quanto era stato previsto dal modello standard.

Modello standard: cosa c’è ancora da scoprire?

Si tratta di una deviazione di circa otto volte il margine di errore. Vuol dire che c’è qualcosa che non è stato ancora scoperto nel modello standard. Forse ci sono particelle oppure forze ancora non spiegate che determinano una variazione, in questo caso un aumento, della massa del bosone W. E probabilmente nel corso dei prossimi anni, a fronte anche di questi risultati, appariranno nuovi articoli scientifici che tenteranno di spiegare questo scostamento.

Note e approfondimenti

  1. A decade of science and trillions of collisions show the W boson is more massive than expected – a physicist on the team explains what it means for the Standard Model
  2. High-precision measurement of the W boson mass with the CDF II detector (DOI: 10.1126/science.abk1781)

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