SEGNALATO DA MARCO VECCHI (OmPhi Labs)
Un nuovo tipo di interazione
oltre quelle gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte e debole sarebbe
stata scoperta dai ricercatori dell'Istituto di fisica nucleare di Debrecen. Naturalmente al Cern, sono scettici (visto che
nonostante le potenzialità a loro disposizione questa cosa è “sfuggita”) e si
trincerano dietro un laconico: "Esperimento da verificare".
Ma veniamo alla notizia:
da:
“ROMA. Che la forza, la quinta,
sia con noi: ne avremo bisogno per riordinare la nostra idea di Universo se
fosse confermata la scoperta annunciata da un piccolo laboratorio dell'Istituto
di fisica nucleare dell'Accademia delle scienze ungherese. Finora il quadro
sembrava completo: quark, elettroni,tauoni, muoni, e i relativi neutrini. A
completarlo le quattro forze fondamentali che governano le interazioni tra
questi minuscoli frammenti di materia: la forza gravitazionale, la forza
elettromagnetica, la forza nucleare forte e la forza nucleare debole. E' il
cosiddetto modello standard. Che ora Attila Krasznahorkay e suoi colleghi
ricercatori di Debrecen rischiano di mandare in pezzi avanzando l'ipotesi
dell'esistenza di una quinta forza fondamentale. Il team ungherese ha
pubblicato nel dicembre scorso sul sito arXiv.org e poi a gennaio su Physical
Review Letters il risultato di un esperimento condotto con un semplice
spettrometro elettrone-positrone: osservando il decadimento del berillio 8 è
stato osservato un fenomeno anomalo, spiegabile, secondo Krasznahorkay, con
l'introduzione di un nuovo bosone leggero, avente una massa 34 volte quella
dell'elettrone. Un bosone che sarebbe appunto il "portatore" di una
nuova forza fondamentale finora sconosciuta. L'annuncio è stato inizialmente
accolto con scetticismo dalla comunità scientifica internazionale. Finché a
fine aprile un gruppo di fisici statunitensi guidati da Jonathan Feng ha rielaborato
i dati ungheresi arrivando alla conclusione che non sono in conflitto con
nessun esperimento precedente e che effettivamente potrebbe essere la prova di
una quinta forza. La teoria ungherese è così uscita dal cono d'ombra in cui era
precipitata e ora decine di fisici teorici cominciano a interrogarsi su come
sia possibile confermarne o escluderne definitivamente l'esistenza. In realtà
il Modello Standard spiega molto dell'Universo conosciuto, ma non tutto. Non
spiega per esempio la materia oscura, a noi invisibile (se non per gli effetti
gravitazionali) eppure maggioritaria nel cosmo, rappresentandone ben l'80%. Si
è allora immaginato che esista un mondo parallelo, analogo al nostro ma
"oscuro". Un mondo fatto di materia oscura, ma anche di fotoni
oscuri, portatore dell'equivalente oscuro del nostro campo elettromagnetico.
L'obiettivo dell'esperimento ungherese era proprio trovare tracce del fotone
oscuro, anche se secondo Jonathan Feng hanno finito per trovare altro. L'esperimento
è consistito nel bombardare con dei protoni un bersaglio di litio, la
collisione ha prodotto un isotopo instabile del berillio. Nel decadimento di
tale isotopo si sono generate coppie di elettroni e positroni (elettroni di
carica positiva). Le traiettorie di queste coppie elettrone-positrone non sono
state però quelle che ci si aspettava. Secondo Krasznahorkay e colleghi è la
prova che parte dell'energia contenuta nel nucleo del berillio si è trasformata
in una nuova particella dalla massa di 17 megaelettronvolt, che poi a sua volta,
dopo un tempo brevissimo, si è trasformata in una coppia elettrone-positrone.
"Siamo sicuri dei nostri
risultati" ha confermato a Nature Krasznahorkay. "Abbiamo ripetuto
più volte l'esperimento per eliminare tutte le possibili cause d'errore: abbiamo
ridotto una simile eventualità a una possibilità su 200 miliardi". Ora è
aperta la caccia alla particella misteriosa. Secondo Feng e i suoi colleghi
dell'Università della California a Irvine non si tratta di un "dark
photon". Potrebbe invece trattarsi di un "bosone X protofobico",
una particella portatrice una forza a raggio estremamente corto che agisce su
distanze poco più grandi delle dimensioni del nucleo atomico. Questo nuovo
bosone inoltre interagirebbe con elettroni e neutroni (anziché con elettroni e
protoni come fanno i fotoni). "Se devo scommettere, punto sul fatto che il
risultato non reggerà le verifiche. Tuttavia il risultato ungherese merita di
essere controllato" dice Gian Giudice, direttore del Dipartimento di
fisica teorica del Cern di Ginevra. "Ci sono due aspetti da considerare:
la veridicità dell'interpretazione sperimentale e la plausibilità teorica della
nuova ipotesi". Paradossalmente il test condotto in laboratorio da Attila
Krasznahorkay è molto più difficile da controllare delle collisioni che
avvengono tra particelle elementari nei 27 chilometri di tunnel del Cern.
"Il nucleo atomico è un sistema complesso, la cui descrizione teorica è
soggetta a incertezze non del tutto sotto controllo" spiega Giudice.
"C'è spazio per effetti di cui i colleghi ungheresi potrebbero non aver
tenuto conto. Apprezzo però la strategia di cercare nuovi fenomeni anche in
territori già molto esplorati, come i decadimenti nucleari. L'inaspettato
potrebbe trovarsi proprio sotto il naso, senza che nessuno se ne sia mai
accorto". Certo, sarebbe clamoroso se una nuova forza fondamentale fosse stata
scoperta in un piccolo laboratorio grazie a uno spettrometro. E in tal caso,
incontrerebbe la resistenza dell'establishment scientifico a difesa del Modello
Standard? "Assolutamente no" risponde Giudice. "Noi
lavoriamo proprio per scoprire i punti deboli di teorie come il Modello
Standard: sappiamo che non è perfetto ed è del tutto giustificato cercarne le
falle. La chiave per scardinare il Modello Standard potrebbe trovarsi nei posti
più imprevisti".
da:
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DI MARCO LA ROSA
SONO EDIZIONI OmPhi Labs
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