Tracce. Lessico di una scoperta Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

A metà del secolo scorso, la scoperta delle caratteristiche di alcune particelle elementari sfugge alla simmetria prevista dalla teoria esistente. Ci sono due possibilità: ricominciare da capo a scrivere una nuova teoria, oppure trovare una spiegazione plausibile che permetta di preservare la teoria senza dover ripensare tutto. La soluzione è teorizzare un meccanismo di rottura spontanea di simmetria e una particella che lo renda possibile: il bosone di Higgs.

Con la consulenza scientifica di Antonio Masiero, fisico teorico, ricercatore INFN e professore di Fisica Astroparticellare all’Università degli Studi di Padova

La frase che conclude la puntata è di Rolf-Dieter Heuer, nel 2012 Direttore Generale del CERN, pronunciata durante il seminario del 4 luglio 2012 durante il quale è stata annunciata la scoperta: https://cds.cern.ch/record/1459565?ln=it (credits CERN).

Fonti:
Asimmetrie 8 - Il bosone di Higgs: https://www.asimmetrie.it/index.php/la-particella-che-da-la-massa
Asimmetrie 11 - Simmetrie: https://www.asimmetrie.it/index.php/il-mistero-della-simmetria
Asimmetrie 14 - Massa: https://www.asimmetrie.it/index.php/insostanza
Scienza x Tutti, percorso “Il bosone di Higgs”, a cura di Amedeo Balbi
https://scienzapertutti.infn.it/il-bosone-di-higgs


“Tracce. Lessico di una scoperta” è il podcast dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare che ricostruisce, attraverso sei parole chiave, il percorso che ha portato ad una delle scoperte più importanti dell’ultimo secolo, quella del bosone di Higgs.
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Tutto ciò che sappiamo sul comportamento e le proprietà delle parti più piccole della materia, le particelle elementari, è descritto da una teoria chiamata Modello standard, estremamente accurata e verificata da moltissimi esperimenti. Ma una delle più importanti verifiche si è fatta attendere per quasi cinquant’anni: il bosone di Higgs.

Con la consulenza scientifica di Antonio Masiero, fisico teorico, ricercatore INFN e professore di Fisica Astroparticellare all’Università degli Studi di Padova

L'intervento di Guido Tonelli può essere ascoltato integralmente al link: https://l.infn.it/-tonelli-higgs

Fonti:
Asimmetrie 8 - Il bosone di Higgs: https://l.infn.it/asimmetrie-ilbosonedihiggs
Asimmetrie 12 - Errori - Il modello standard: https://l.infn.it/asimmetrie-errori-modellostandard
Scienza x Tutti, percorso “Il bosone di Higgs”, a cura di Amedeo Balbi
https://scienzapertutti.infn.it/il-bosone-di-higgs
Francois Englert parla dell’equazione del Modello Standard: https://www.youtube.com/watch?v=qIXpTIVFF7I  


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Nel microcosmo della fisica delle particelle, la macchina per eccellenza è LHC, il Large Hadron Collider. È la macchina acceleratrice più grande al mondo e forse la macchina più complessa che l’essere umano abbia mai realizzato: tutti gli elementi che lo compongono sono straordinari dal punto di vista tecnologico e sono stati sviluppati ad hoc. Grazie a LHC, e alle due macchine rivelatrici ATLAS e CMS, è stato possibile osservare per la prima volta il bosone di Higgs, dopo una caccia durata quasi cinquant’anni. Ma come è stato possibile raggiungere questo obiettivo?

Con la consulenza scientifica di Mirko Pojer, ricercatore CERN, co-responsabile del progetto DISMAC (Diode InSulation and MAgnet Consolidation) a LHC, che ha permesso di aumentare l’energia in sicurezza per il Run3.

La testimonianza di Luciano Maiani è estratta da un’intervista stata realizzata nel settembre 2014, a cura di Enrico Agapito (credits: archivio INFN).

Fonti:
Asimmetrie 4 - La materia oscura:
https://www.asimmetrie.it/as-lavori-in-corso-il-punto-su-lhc
Asimmetrie 8 – Il bosone di Higgs (L’assedio all’higgs, I giganti a caccia, Lhc: tutto all’estremo):
https://l.infn.it/asimmetrie-ilbosonedihiggs
LHC faq: the guide: https://l.infn.it/lhc-faq

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Dieci anni fa, circa 3300 persone da 41 paesi per l'esperimento CMS e 3000 persone da 38 paesi per l’esperimento ATLAS hanno lavorato insieme, gomito a gomito, per arrivare alla scoperta del Bosone di Higgs. ATLAS e CMS sono collaborazioni scientifiche: questa è la parola scelta nel mondo della ricerca scientifica per identificare le reti di istituzioni, e quindi di persone e paesi, che portano avanti la realizzazione di un progetto scientifico o di un esperimento comune.

Con i contributi di Antonella Varaschin, responsabile della comunicazione istituzionale dell'ufficio comunicazione dell'INFN, e di Pierluigi Paolucci, ricercatore dell'INFN di Napoli e della collaborazione CMS.

L’intervento integrale di Sergio Bertolucci sul CERN è disponibile al link: https://l.infn.it/bertolucci-cern

Il dialogo fra Guido Tonelli e Antonio Zoccoli è tratto dalla conferenza-spettacolo del 2013 “Quello che non so”, con Caterina Biscari, direttrice del laboratorio ALBA Synchrotron di Barcellona, e moderato dal giornalista Marco Castellazzi: https://l.infn.it/quellochenonso

Fonti:
Asimmetrie 8 – Il bosone di Higgs: https://l.infn.it/asimmetrie-ilbosonedihiggs
Asimmetrie 14 – Massa (Dr Boson, I presume?): https://www.asimmetrie.it/index.php/insostanza
Collaborazione CMS: https://cms.cern
Collaborazione ATLAS: https://atlas.cern/about
Cern, sessant’anni ma non li dimostra, di Pietro Greco su ScienzaInRete : https://www.scienzainrete.it/contenuto/articolo/pietro-greco/cern-ha-sessantanni-ma-non-li-dimostra/settembre-2014
Fisici per la pace. Tra scienza e impegno civile, Pietro Greco, Carocci editore, 2017

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A volte in fisica il segnale è il segno, la firma, del fenomeno fisico che si vuole distinguere dagli altri. Osservare il segnale del bosone di Higgs non è un’impresa facile: per questo, è stato necessario realizzare grandiosi esperimenti che permettono di svelare l’invisibile, ATLAS e CMS. Ci sono diverse immagini che rappresentano il tanto desiderato segnale del bosone di Higgs ma forse la più famosa mostra una curva che scende da sinistra a destra da cui si discosta un picco, circa a metà: questo picco è stato il segnale che ha permesso di annunciare finalmente la scoperta.

Con la consulenza scientifica di Pierluigi Paolucci, ricercatore INFN e dell’esperimento CMS.

L'intervento di Fabiola Gianotti sulla scoperta del bosone di Higgs è disponibile per intero al link: https://www.youtube.com/watch?v=y0MtBlqjnMc&list=PLbsqUzxZlcP418QxZ42XRP0q6uvAUYxTB&index=1

Fonti:
Asimmetrie 8 – Il bosone di Higgs (L’assedio all’higgs, I giganti a caccia, Lhc: tutto all’estremo): https://l.infn.it/asimmetrie-ilbosonedihiggs
LHC faq: the guide: https://l.infn.it/lhc-faq

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“Tracce. Lessico di una scoperta” è il podcast dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare che ricostruisce, attraverso sei parole chiave, il percorso che ha portato ad una delle scoperte più importanti dell’ultimo secolo, quella del bosone di Higgs.
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La scoperta del bosone di Higgs, riconosciuta con il Premio Nobel per la Fisica del 2013 assegnato a Peter Higgs e François Englert, è stata un traguardo atteso e costruito negli anni, non solo da chi aveva immaginato e descritto questa particella, ma per un’intera comunità di persone che vi ha contribuito. È stata un’avventura sperimentale durata oltre 30 anni, ma che si è conclusa dopo solo due anni di attività del grande acceleratore LHC e degli esperimenti ATLAS e CMS.

Gli interventi di Rolf Heuer e Peter Higgs registrati durante la giornata dell’annuncio, sono disponibili al link:
https://www.youtube.com/watch?v=m-dNqCbRc_Y

La testimonianza di Fronçois Englert è estratto dall’intervista del Cern disponibile al link:
https://home.web.cern.ch/resources/video/physics/interview-francois-englert-theoretical-physicist-discovery-higgs-boson

Infine, gli interventi di Fabiola Gianotti e di Antonio Zoccoli sono estratti dalla conferenza-spettacolo a cura dell’INFN A un passo dal Big Bang. La nuova fisica dopo il bosone di Higgs, tenutasi il 12 luglio 2022 in Piazza Maggiore a Bologna in occasione di ICHEP 2022 e presto disponibile online.

Fonti:
Asimmetrie 22 - Errori (Per un pugno di sigma): https://www.asimmetrie.it/per-un-pugno-di-sigma
Asimmetrie 20 - Infinito (Per qualche sigma in più): https://www.asimmetrie.it/per-qualche-sigma-in-piu
Asimmetrie 14 - Massa (Dr Boson, I presume?): https://www.asimmetrie.it/dr-boson-i-presume
Asimmetrie 14 - Massa (Ed è solo l'inizio): https://www.asimmetrie.it/ed-e-solo-l-inizio