L'Higgs visto da Higgs di Agnese La Marca

Ginevra, 4 luglio 2012 – h 21

Sono stanco.
Troppe emozioni oggi.

Quando sono entrato nell’auditorium del CERN stamane, è scoppiato un applauso enorme, con urla quasi da stadio.
Istintivamente mi sono rifugiato nella poltrona assegnata a me, poi mi sono voltato indietro e ho visto tanti ragazzi sorridenti ed entusiasti.
Ho ringraziato con un cenno della mano.
Un brivido mi ha attraversato la schiena, anche se ormai, a 85 anni, non provo più da tempo alcuna emozione.

Questa giornata passerà alla storia come l’Higgs-Dependence Day! E non posso non pensare a mio padre, che quel cognome mi ha dato e che tanti sacrifici fece, soprattutto in tempo di guerra, per assecondare la mia inclinazione alla scienza e supportarmi negli studi presso l’Università di Londra.

Mentre Fabiola (Gianotti) e Joe (Incandela) esponevano la loro dettagliata relazione sulle analisi eseguite in anni di lavoro da due distinti gruppi di ricerca del CERN, affidati alla loro supervisione, fremevo in attesa di vederne i risultati.

Ed ecco finalmente la prova!

Quando Fabiola ha mostrato, in una slide molto significativa, che alla velocità di 125 GeV l’Higgs decade in coppie di leptoni e che lo stesso avviene per il decadimento dell’Higgs in due fotoni, la parola “scoperta” ha cominciato a serpeggiare fra i presenti e io ho capito che davvero quel bosone primordiale, quella particella che avevo ipotizzato, in via teorica, sin dal 1964, finalmente, dopo decenni di ricerche, era stato “preso”.

Tutti erano in piedi e gli applausi erano così forti e convinti che le lacrime mi sono scivolate dagli occhi senza che le potessi trattenere: ora so che da oggi la Fisica è cambiata in profondità, e per sempre. Come, perché e in quale direzione è l’aspetto più difficile da far capire alla gente.

I più ottusi sono i giornalisti. Da quella volta in cui, pubblicando una mia intervista, mi attribuirono frasi aggressive, che non avevo mai pronunciato, ho sempre cercato di evitarli.
Oggi però ne ero circondato e non ho potuto non rispondere.
La domande sono sempre le stesse: “Può dirci in parole povere, cos’è il bosone di Higgs?”. Parole povere… non esistono “parole povere” in Fisica!

In ogni caso, ho provato a spiegarlo loro.
Vedremo poi cosa riusciranno a scrivere.

La storia del bosone ha avuto inizio quasi un secolo fa con un nome: Enrico Fermi. Egli, nel 1933, a soli 32 anni, sviluppò la teoria dell’interazione debole, ossia di una forza nell’Universo che emette radiazioni beta, cioè elettroni.
Da tale iniziale e geniale intuizione, nacque la teoria dell’Universo chiamata “Modello Standard”, grazie a decenni di studi teorici, intrecciati a scoperte sperimentali da parte di migliaia di altri scienziati.

Tale modello considera la materia costituita da tre famiglie di quark e tre di leptoni, che, reagendo fra di loro e combinandosi insieme secondo leggi ben precise, producono tutto quello che di materiale esiste.

Dodici particelle elementari (tre coppie di quark e tre coppie di leptoni) interagiscono fra loro scambiandosi altre particelle, i portatori delle quattro forze fondamentali: il fotone, cioè la particella di cui è composta la luce, trasmette la ben nota forza elettromagnetica; i gluoni, portatori della forza di colore, trasmettono l’interazione forte, quella che tiene insieme i quark dentro i protoni e che prevale sulla repulsione elettrostatica fra protoni nel nucleo; l’interazione debole si propaga invece attraverso l’emissione e l’assorbimento di particelle molto pesanti chiamate “W” e “Z”; infine c’è l’attrazione gravitazionale, che agisce fra corpi dotati di massa o di energia e avviene attraverso lo scambio di gravitoni, portatori della gravità. La struttura portante del Modello Standard è l’unificazione dell’interazione elettromagnetica con quella debole. Esse diventano due diverse manifestazioni di una forza unica: l’interazione elettrodebole.

Le equazioni che descrivono le due interazioni sono infatti identiche. L’intuizione successiva è questa: se le equazioni delle due interazioni sono le stesse, a rompere la simmetria non può che essere stato il mezzo in cui si propagano, cioè il vuoto. Per giustificare le differenze tra forza elettromagnetica e forza debole, bisogna ammettere allora l’esistenza di un “campo”, che occupa ogni angolo dello spazio.
Questo “campo” non può che essere prodotto da un bosone dotato di massa.

Fu questo, in buona sostanza, quello che scrissi in un mio articolo nel 1964, accettato e poi pubblicato in una importante Rivista Scientifica del settore.

Il meccanismo da me proposto in fondo non era difficile. Il concetto chiave è che la massa svolge un ruolo fondamentale per l’aggregazione tra le particelle. I leptoni più leggeri e i quark più pesanti all’origine sono tutti privi di massa. È il campo da me intuito a selezionare e a distinguere, in tutto l’Universo, le particelle massicce da quelle leggere. Infatti i fotoni più veloci sfuggono al bosone, mentre le particelle più pesanti accumulano su di sé massa e si aggregano ad altre, formando così la materia.

Semplice no?

Bisognava solo dimostrarlo. Per questo migliaia di fisici si sono scervellati per decenni; sono state unite in sinergia le intelligenze e le economie di tutto il mondo; sono state applicate tecnologie avanzatissime ed è stato creato presso il CERN di Ginevra il famoso acceleratore di particelle, chiamato LHC. Qui, 100 metri sotto il suolo della campagna svizzera, analizzando le particelle prodotte dagli scontri di protoni che, alla velocità della luce, collidevano tra loro, i fisici moderni, che considero tutti un po’ come miei figli, hanno potuto individuare quel bosone che porta il mio nome.

Questa lunga avventura spiega la risposta che ho dato ai giornalisti alla seconda domanda: “Cosa si prova ad essere considerato il padre di una particella così importante?”.

Ho replicato: “Nulla, perché il mio contributo è stato minimo”.

In effetti, quello che più mi sembra straordinario è che tremila fisici tutti insieme siano riusciti a lavorare in maniera coerente per cinquant’anni, arrivando a un risultato univoco e certo.

C’è poi stata la terza solita domanda: “A che cosa serve, dal punto di vista economico e sociale, la scoperta del bosone di Higgs?”.

In realtà, mi rendo conto di non aver saputo rispondere. Ho però ironicamente fatto notare al giornalista che oggi, senza l’invenzione della stampa a caratteri mobili, scriveremmo ancora con penna d’oca e calamaio! Con questo semplice esempio, che potrebbe essere sostituito da mille altri, ho voluto spiegare che una scoperta non è mai fine a se stessa, ma apre sempre infinite porte alla scienza e alla tecnica.

Domani leggerò la mia intervista e vedrò se sarà stata riportata fedelmente.

C’è però una domanda che nessuno, forse per pudore, mi ha rivolto: “Perché, signor Peter Higgs, si è commosso fino alle lacrime all’annuncio della scoperta del bosone? Forse non se lo aspettava?”.

In effetti, devo dire che la scoperta ha sorpreso un po’ anche me: noi fisici siamo molto diffidenti, anche nei confronti di noi stessi. Crediamo solo quando vediamo.

Le lacrime però sono scese per altri motivi.

In un attimo, ho ripensato alla felicità dei miei primi anni di matrimonio, quando, innamoratissimo di mia moglie Jody, condividevo con lei ideali ed esperienze di vita e alla nascita di nostro figlio. Poi, però, forse perché io lavoravo alla mie teorie fisiche di giorno e di notte, qualcosa fra noi si sgretolò e lei si allontanò, lasciandomi demotivato e solo.

Ho ripensato anche allo smacco subito nel 1964 dal mio amico e compagno di studi belga François Englert: avevamo lavorato insieme alla teoria del Modello Standard e ciascuno aveva poi scritto il proprio articolo. Il suo era stato subito accettato e pubblicato dalla Rivista Scientifica. Il mio no: per questo fui costretto ad approfondirlo e a perfezionarlo. Arrivai così alla tesi del bosone.

Oggi, se la scoperta porta il mio nome e non quello di Englert è perché, a quel tempo, il mio articolo fu respinto.

Per anni, a causa di questo fatto, i nostri rapporti sono rimasti freddi, ma stamane, all’auditorium, c’era anche lui e, alla proclamazione della scoperta, ultraottantenni entrambi e malfermi sulle gambe, ci siamo abbracciati.

Ho pianto anche perché qualcuno ha sostenuto che, per superbia e per ateismo, avrei espresso disappunto riguardo alla definizione del bosone come “particella di Dio”. Non è per quello, è che non vorrei che se la prendessero coloro che in Dio credono. In fondo abbiamo solo scoperto un bosone, non l’intera verità sull’Universo, né sulle sue origini, né sul suo destino. Tanto vale non scomodare Dio.

E poi ho pianto, pensando che migliaia di scienziati e di tecnologi di tutto il mondo, con ideologie, fedi e culture diverse, pur nella legittima competizione, si sono rispettati e hanno collaborato in vista di un obiettivo comune, riconoscendo i meriti altrui, con onestà intellettuale e intelligente modestia.

Questa è la vera scienza: un’ancella della pace.

Io che, da giovane, sono stato un attivista convinto a favore della pace; io che ho partecipato a tante marce per il disarmo; io che, nel 2004, mi sono rifiutato di ricevere il Premio Wolf per la Fisica, gestito da una fondazione israeliana, proprio per dimostrare la mia disapprovazione nei confronti della politica antipalestinese; ecco, io, oggi, non posso non commuovermi di fronte a un esempio così tangibile di sinergia.

“Fare” scienza insieme significa rispettarsi nelle diversità, per arrivare, nella pace, a obiettivi comuni per il progresso dell’umanità.