IL BOSONE DI HIGGS – E le nuove frontiere della nostra conoscenza

Ora vediamo se Hawking sborserà davvero i cento dollari che aveva scommesso!
Il bosone di Higgs (dal nome del fisico che lo aveva ipotizzato nel 1964 e tuttora vivente) è stato finalmente registrato e misurato nel potentissimo Lhc del CERN di Ginevra (un anello sotterraneo di 27 km.) da un’ equipe internazionale di fisici guidati dalla “nostra” Fabiola Giannotti, con un livello elevatissimo di certezza probabilistica. Hawking, il grande astrofisico dei “buchi neri” e della relatività, ha perso la scommessa.
Che cosa è accaduto nel lunghissimo anello di magneti superconduttori? Un fascio di protoni (le particelle elementari che compongono il nucleo di ogni atomo) è stato accelerato e fatto collidere con un analogo sciame in direzione opposta; la loro collisione riproduce la stessa quantità di energia (inimmaginabile) che doveva essere presente all’inizio dell’universo, qualche miliardesimo di secondo dopo il big bang.
In queste nuove condizioni di energia, non abituali per i protoni degli atomi delle nostre cellule, la materia assume nuovi aspetti, tra cui le particelle tanto attese, chiamate bosoni di Higgs, che vanno ad aggiungersi in coda ad una lunga lista di precedenti avvistamenti.
Cosa sono? Sono particelle microscopiche, previste dalla teoria chiamata “Modello Standard”, responsabili della massa. In altre parole, la materia che conosciamo, dalle stelle alle pietre, dall’oceano agli animali, ha la consistenza che ha proprio grazie alla filigrana ultima di bosoni di questo tipo; il bosone individuato ha una massa pari a 126 volte quella del protone.
E’ il suo speciale rapporto con la massa, cioè con la parte più visibile dell’Universo, che gli ha meritato il nome “di Dio”.
E’ cambiata allora la nostra rappresentazione dell’atomo? No. In condizioni di energia normale, come quella a cui viviamo, gli atomi si manifestano come protoni e neutroni al centro, con nuvole di elettroni orbitanti intorno. Tutta la Chimica e quindi tutte le Molecole del nostro corpo si spiegano benissimo ricorrendo a questi “mattoni” costitutivi della materia, senza dover pensare ai bosoni.
Che cosa è cambiato, allora? Si è avuta una conferma sperimentale del quadro di particelle subatomiche che i fisici ritengono valido per energie elevatissime. Energie che dovevano essere presenti nell’Universo al suo primo vagito, quando, a seguito di lento ma progressivo raffreddamento, si sono gettate le condizioni per l’esistenza della materia che conosciamo.
Non dimentichiamo, a questo proposito, che il 95% dell’Universo è costituito da materia ed energia “oscure”, ovvero che non ci sono note. Le domande ci sono, eccome, nonostante la parola “Big Bang” spesso sembri farle evaporare come una bacchetta magica. Il bosone aggiunge un altro tassello alla nostra conoscenza degli stadi iniziali dell’universo, pur aprendo nuove ed imprevedibili porte, come ha giustamente sottolineato Fabiola Giannotti nella Conferenza stampa mondiale di mercoledì 4 giugno.
A questo punto vorrei proporre quattro considerazioni filosofiche, anche perché comprendere nei termini della Meccanica Quantistica il nesso costitutivo di questo bosone con la massa che vediamo, esula dai nostri scopi e certamente anche dalle possibilità del sottoscritto.
La prima è la potenza predittiva dei nostri modelli matematici: tutti i testi di fisica delle particelle degli ultimi anni presentano tabelle con una casella vuota, che attende di essere riempita con una particella di cui si possono prevedere i connotati. Qualche cosa di simile era accaduto con la scoperta di alcuni elementi della Tavola Periodica di Mendeleev, il gallio e il germanio, la cui casella era rimasta a lungo in bianco, all’interno del complesso scacchiere che tutti conosciamo.
La scoperta del bosone di Higgs costituisce quindi una grande conferma sperimentale della bontà della nostra capacità di conoscere per paradigmi, anche se i Fisici sono i primi a riconoscere che il Modello Standard (il nostro attuale paradigma) rimane ancora per molti versi incompleto.
La seconda considerazione è di carattere antropologico, proprio nel bel mezzo di un’avventura di tipo scientifico di altissimo livello. Per molte persone i milioni di euro investiti nella costruzione dell’anello del CERN avrebbero potuto essere meglio utilizzati per sfamare i poveri del mondo; in realtà questo ponderoso finanziamento è indirizzato primariamente all’uomo e alla sua dignità.
Solo l’uomo si pone la domanda di senso; solo l’uomo vuole indagare sulla sua origine e sul suo destino.
Tutto ciò che l’uomo spende, in energia, in tempo o in denaro, per alimentare questa ricerca costituisce una formidabile conferma della sua grandezza e della sua trascendenza. Non di solo pane vive l’uomo e lo sappiamo tutti.
La terza. Perché è stato battezzato anche “bosone di Dio”? Perché, in fondo in fondo, i ricercatori, uomini come noi, praticanti o no, vivono nella convinzione che l’infinita complessità della materia sia in qualche modo una manifestazione di una Mente Superiore che ne costituisce il fondamento ultimo. Paradossalmente, vale anche per chi non crede, di fronte all’infinito e ordinato sciame di particelle di cui è fatto il mondo.
Da ultimo, mi piace ricordare quello che Benedetto XVI ebbe a dire proprio qui, nella Fiera di Verona, il 19 ottobre 2006, sul legame profondo che esiste tra la potenza conoscitiva e predittiva della nostra mente, da una parte e la bellezza matematica della realtà che esiste al di fuori di noi, dall’altra. Credo valga la pena riportarne il testo integrale: “Come ho scritto nell’Enciclica Deus caritas est, all’inizio dell’essere cristiano – e quindi all’origine della nostra testimonianza di credenti – non c’è una decisione etica o una grande idea, ma l’incontro con la Persona di Gesù Cristo, “che dà alla vita un nuovo orizzonte e con ciò la direzione decisiva” (n. 1). La fecondità di questo incontro si manifesta, in maniera peculiare e creativa, anche nell’attuale contesto umano e culturale, anzitutto in rapporto alla ragione che ha dato vita alle scienze moderne e alle relative tecnologie. Una caratteristica fondamentale di queste ultime è infatti l’impiego sistematico degli strumenti della matematica per poter operare con la natura e mettere al nostro servizio le sue immense energie. La matematica come tale è una creazione della nostra intelligenza: la corrispondenza tra le sue strutture e le strutture reali dell’universo – che è il presupposto di tutti i moderni sviluppi scientifici e tecnologici, già espressamente formulato da Galileo Galilei con la celebre affermazione che il libro della natura è scritto in linguaggio matematico – suscita la nostra ammirazione e pone una grande domanda. Implica infatti che l’universo stesso sia strutturato in maniera intelligente, in modo che esista una corrispondenza profonda tra la nostra ragione soggettiva e la ragione oggettivata nella natura. Diventa allora inevitabile chiedersi se non debba esservi un’unica intelligenza originaria, che sia la comune fonte dell’una e dell’altra. Così proprio la riflessione sullo sviluppo delle scienze ci riporta verso il Logos creatore.”