Il "quasi bosone"

Nel grafico seguente sono riportati i risultati delle eleborazioni statistiche sui dati provenienti dalla ricerca del bosone di Higgs svolta ad oggi da Atlas LHC e CMS combinati. Il grafico non è ufficiale (sono stati divulgati nella conferenza CERN del 13/12/11 i due grafici separatamente) ma, comunque, la visione di assieme è ugualmente attendibile per una valutazione qualitativa. In ascisse abbiamo la massa del bosone (che, ricordiamo, teoricamente è un'incognita) e in ordinate la probabilità che il bosone stesso si manifesti. Tale probabilità si ricava, a sua volta, dai diversi modi attesi teoricamente di manifestarsi del bosone (vari "canali di decadimento") nei vari range di massa/energia. Poichè il bosone viene prodotto da scontri tra protoni che determinano altri prodotti/modalità di decadimento (soprattutto fotoni ad alta energia che vengono rilevati mediante carlorimetri) occorre depurare da questi dati non significativi ai fini statistici ("rumore di fondo") i dati complessivi. Le fasce verdi e gialle rappresentano la "deviazione standard" (pari, rispettivamente, a 1 e 2 sigma) ovvero l'indicatore della "dispersione" dei dati attorno al valor medio della distribuzione probabilistica che governa il fenomeno fisico (in questo caso curve di Poisson) e, quindi, l'ampiezza del campione statistico e, in definitiva, la sua attendibilità, tanto maggiore quanto piu' grande e la sigma stessa. La linea orizzontale rappresenta quello che, in teoria, sarebbe con certezza (probabilità 1) "rumore di fondo" (dati compresi al di sotto della linea).

Come si puo osservare i dati presentano degli "eccessi statistici" nel campo di massa che va da 115 a circa 120 Gev, ossia il campo di esistenza di un bosone "leggero" la cui esistenza prevede, per essere compatibile con il modello standard, anche quella delle particelle super simmetriche (SUSY) delle quali non c'è traccia. La conclusione del seminario svoltosi al CERN è stata che i dati suggeriscono la possibile esistenza del bosone di Higgs in quel range di massa/energia, e ne escludono l'esistenza negli altri. La maggiore difficoltà sta proprio nel distinguere precisamente la singola particella dal rumore di fondo. Nei prossimi "run" di LHC che, entro il 2013, raggiungeranno i Tev la situazione dovrebbe chiarirsi ulteriormente.

La MT prevede che i "picchi statistici", come già si puo' cominciare a notare dal grafico, si appiattiranno ulteriormente assumendo andamenti "ondulati" a evidenziare la natura non localizzata delle particelle elementari, come da ipotesi di Louise De Broglie, e la loro appartenenza fisica ai campi di massa/energia (il campo di Higgs in questo caso) di cui rappresentano "stati di eccitazione". In ultima analisi si osserveranno dei “solitoni”.

Stefano Gusman