giovedì 5 luglio 2012

Dagli spaghetti viola alla melassa: il bosone di Higgs spiegato a una capra (con la partecipazione di Amedeo Balbi)


Quando io e Amedeo Balbi (astrofisico all’Univerità di Tor Vergata, piccoletto, col blog, divulgatore di storie di astri e astronomi) ci incontriamo, dopo dieci minuti si configura una situazione in cui io faccio domande sui massimi sistemi dello spazio/tempo, e lui risponde. Ma siccome io non capisco le cose da fisici, lui mi spiega come si spiega a una bestia, e in genere capisco. Oggi ho visto tutte le foto sui giornali con quegli spaghetti viola dentro al pistone di una FIAT 131 Special, e sotto c’era scritto che quello era il bosone di Higgs, la particella fondamentale. Già in passato ne avevamo parlato, io e Amedeo, di ’sto bosone. Allora l’ho cercato e mi sono fatto spiegare delle cose su skype. Ecco cosa ci siamo detti.

Matteo Bordone – Se io ti dicessi che secondo me questa del bosone è una sparata del CERN, che costa ’na randellata de soldi e qualcosa di tanto in tanto deve dire? Questa volta se potemo fidà?

Amedeo Balbi – Sì.

MB – Dici se fidamo? Se mi dici che ci fidiamo, io mi fido.

AB – Assolutamente.

MB – Mi fido?

AB – Fidati.

MB – Ok. Allora, senza il bosone non tornavano i conti, giusto? Ci doveva essere della materia che mancava all’appello. È così, o non ho capito una mazza come al solito?

AB – È quasi così, non proprio così (come vedi sono delicato). La questione non è che manca della materia all’appello (fai confusione con la materia oscura). La questione è proprio che, senza Higgs, non si sa come fa la materia ad avere massa.

MB – Ah, ecco. Ottimo. Quindi senza Higgs finora mancava un pezzo grosso, gigantesco.

AB – Diciamo che mancava l’ultimo pezzo per completare il modello standard delle particelle elementari (non dico “il puzzle” perché sennò il dio dei cliché mi fulmina): il pezzo che serve a capire come mai le altre particelle hanno le masse che hanno.

MB – Questo bosone è una particella che si forma quotidianamente? O c’è dai tempi del big bang, e gira da allora?

AB – Diciamo che è una particella che non riesci a vedere normalmente perché vive per tempi brevissimi, e allora devi metterti nelle condizioni giuste per vederla, scontrando fra loro protoni, e vedendo quello che esce fuori.

MB – Ma questi scontri tra protoni avvengono da qualche parte, o ci vuole l’anello da Cavalieri dello Zodiaco del CERN? (La sparo: il nocciolo del Sole!)

AB – Mah, avvengono per esempio anche quando i raggi cosmici arrivano nell’atmosfera terrestre; diciamo che in quel caso non c’è nessuno con lo strumento adatto a vedere cosa succede. Poi è ancora più complicato di così (e molto più tecnico da spiegare) perché a LHC devono separare il possibile segnale dell’Higgs da tanta altra roba (rumore di fondo) e essere sicuri che sia proprio quello che cercano.

MB – E su quello a ’sto giro siamo sicuri.

AB – Sine! Sempre tenendo presente che la certezza assoluta, nella scienza, non esiste. Ma diciamo che in questo caso ci hanno messo tanto tempo per arrivare all’annuncio, e hanno fatto tutte le verifiche necessarie.

MB – Quindi diciamo che adesso sappiamo che quando si scontrano forte due protoni si produce questa particella che si chiama bosone di Higgs, la quale…

 

(passano due minuti)

 

MB – la quale…? Mi devi dire cosa fa!

AB – Aspetta aspetta.

MB – Ah, non lo sai, stai sfogliando un bigino!

AB – Ahah no! Ero al tel. Non è che si produce solo quando si scontrano i protoni: è ovunque, in ogni punto dello spazio, ed è proprio l’interazione con questo campo di Higgs e con i benedetti bosoni a dare massa alle particelle. Lo scontro tra i protoni serve solo a creare le condizioni necessarie ai fisici per produrre abbastanza bosoni abbastanza a lungo da poterli vedere.

MB – Ah ok. Quindi possiamo dire che la mia cistifellea è fatta anche di bosoni di Higgs?

AB – La tua cistifellea è fatta di atomi, gli atomi sono fatti di protoni ed elettroni, i protoni sono fatti di quark: il fatto che i quark (e quindi i protoni) e gli elettroni hanno la massa che hanno è dovuto alla presenza del campo di Higgs (di cui il bosone di Higgs è il mediatore) nello spazio.

MB – Questa del campo e del bosone però, converrai, è veramente complicata.

AB – Sì. La possiamo cambiare, dipende da quanto vuoi andare in dettaglio.

MB – No no, andiamo avanti così. Quoo che capisco, capisco. E’ resto ’sticazzi.

AB – OK

MB – Ma quindi questa è la scoperta del decennio, ventennio, trentennio? Quanto è fondamentale?

AB – È una scoperta importante. Poi se sia del decennio o del secolo non so. Sicuramente è una gran bella roba.

MB – Prima di avere la prova scientifica del bosone, si facevano già gli studi ipotizzandolo? Cioè, voglio dire, adesso voi fisici siete solo più sereni, oppure vi cambia davvero le cose?

AB – Diciamo che il fatto che dovesse esserci un campo di Higgs era cosa abbastanza condivisa, da tanti altri indizi. Trovare il bosone è una prova diretta, e servirà a studiare meglio le proprietà del campo. Ma tieni anche presente che questo è l’inizio: hanno trovato una particella nuova, ora dovranno studiarla meglio per capire i dettagli.

MB – Che cazzo è un campo?

AB – Che domanda difficile! È una cosa che sta nello spazio e gli dà delle proprietà. Per esempio, il campo elettromagnetico è un campo che conoscono tutti.

MB – Bella. Quello di Higgs dà materia e non frequenze di oscillazione delle onde?

AB – Quello di Higgs dà massa alle particelle. La spiegazione classica che si dà è quella della melassa.

MB – Vai, falla. (Je resta attaccata ’a materia. Se ’nzacchereno.)

AB – Ti devi immaginare della melassa sparsa dappertutto, e delle palline di tipo diverso che l’attraversano. La melassa agisce diversamente sulle varie palline, e le palline si muovono con maggiore o minore difficoltà. Con il campo di Higgs è più o meno lo stesso, solo che le palline sono le particelle, e la maggiore o minore interazione spiega la differenza delle loro masse.

MB – Il campo di Higgs quindi è melassa. E i bosoni sono melassofori. Diciamo così e stiamo sereni? (Dimme de sì.)

AB – Sì, oppure i bosoni sono i grumi di melassa più piccoli che puoi immaginare, i costituenti elementari della melassa, via.

MB – Ok. Dei melassoni. Detto questo, che stracazzo c’entra Dio?

AB – Assolutamente nulla, ovviamente. Ma tu vorrai sapere del motivo perché l’hanno chiamata particella di Dio

MB – Io ho una teoria. Perché siccome con quella sappiamo molto meglio come sia nata la materia, l’entità suprema che fa le magie non serve più.

AB – Bah, diciamo che se sei in quell’ordine mentale, l’entità suprema non ti serve mai, indipendentemente dall’Higgs.

MB – Sì, pure io la penso così. Ma diciamo che Mancuso scrive un articolo in cui sostiene che il riferimento a Dio sia fondamentale, figuriamoci, la scienza e la teologia vanno assieme eccetera: io devo pensare che è matto lui, che il precedente è Einstein, o che i fisici per far parlare di ’sto fatto hanno tirato fuori Dio che in certe situazioni è un po’ come la Coca Cola, e se il cameriere la porta a sproposito qualcuno che la beve lo trovi comunque?

AB – Eh, diciamo che il nome “particella di Dio” purtroppo è colpa di un fisico, o meglio del libro di un fisico, che si intitolava così. Poi non si è mai capito se il titolo lo ha scelto lui o il suo editore (una versione recente, che però a me sembra una mezza toppa, è che “God particle” sia stata la versione edulcorata di “Goddam particle”, ma va’ a sapere). Ma indubbiamente quello che è successo è che, dal punto di vista del marketing, la cosa ha funzionato benissimo. Insomma, è andata come con la Coca Cola.

MB – Maggie Hack, la punk triestina, ha detto, spiazzando tutti, che questa particella «è Dio». Cosa ne pensi della mossa, e come la spieghi?

AB – Ma lei è fenomenale! Secondo me ha detto, sai che c’è, scavalchiamo i vari Mancuso e co.

MB – È un contropacco, insomma, una mossa del giaguaro.

AB – Esatto. L’ha fatta per spiazzare.

MB – Penso che sia stato un momento di vero genio. Quindi io, che sono ateo e antideista fino al fastidio, adesso posso dire che dio c’è, è il bosone di Higgs, e stare a posto? Ho il tuo placet scientifico?

AB – C’è libertà di culto. Ognuno si sceglie il proprio dio. Diciamo che a me piace che la scienza ne stia fuori.

MB – Concordo. Sono però sottilmente attratto dall’idea del dio melassa. Grazie. Ho capito poco, ma quello che ho capito mi piace molto.

AB – Bene, sono contento, io vado ad accendere un cero al dio delle metafore scientifiche, sperando nella sua clemenza.

 

(passano dieci minuti)

 

MB – Ah! Non ti ho chiesto una cosa finale post scriptum.

AB – Sì.

MB – Ma questa cazzo di unificazione dei campi adesso viene? Ve torna?

AB – Quella è un’altra cosa.

MB – Lassamo perde?

AB – Lassamo perde.


26 commenti finora
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Belle le vostre conversazioni, mi mancate tutti e due, e poi Amedeo ha sempre delle spiegazioni antiscemo che capisco pure io

:)

Bella conversazione!
E diversi passi avanti quanto si è letto ieri e oggi in giro.

Un solo appunto: magari sentitevi di nuovo al telefono per discutere la risposta sulla cistifellea.
Senza Higgs peserebbe solo un 1% in meno. La massa della materia visibile (barioni) è un effetto che non c’entra una ceppa con l’Higgs.
E’ un punto delicato e non voglio fare il pignolo. Ma per una volta farebbe piacere vederlo scritto correttamente.
Specialmente quando la divulgazione è affidata a gente come Zichichi e la Hack (che dalle interviste sembra abbia le idee piuttosto confuse).

Strepitoso dialogo :))).
E grazie perché ora qualcosa in più l’ho percepito.
Rimango sempre incantata davanti a persone che masticano quotidianamente materie così complesse e riescono pure a spiegarle con esempi comprensibili. È un talento.
Grande Amedeo.

Jonathan, sei pignolo, ma proviamo a dirlo meglio: i quark prendono massa dall’Higgs, e la massa dei protoni (e degli altri barioni) viene fuori mettendo insieme la massa dei quark e (detto un po’ imprecisamente) l’energia cinetica di quark e gluoni, e quest’ultimo contributo è quello che conta di più. Lo capiamo solo io e te, ma vabbe’ :-)

In questi giorni mi trovo in Corea del Sud e qui nessuno sta parlando di Particella di Dio ma tutti di origine dell’universo o del Bing Bang. Mi sembra un attegiamento piu maturo. Allora pensavo che questa cosa del Dio/cocacola in realta’ e’ una bellafregatura: non possiamo mai goderci in pace una cena senza involgarirla con il sapore dolce della cocacola/dio. O no ?

@Jonathan Grass: hai ragione, la massa barionica non dipende strettamente dal bosone di Higgs. Ma sospetto che la QCD non funzionerebbe come la conosciamo sei i quark non fossero massivi…

E mentre penso ” mi sembra uno dei miei discorsi col fratello fisico” scopro che Balbi è il suo correlatore tesi :)

Grandi :)

Saluti,

Mauro.

Amedeo abbracciamoci!
Ti voglio bene.
Sono contento che ci sia gente come te che fa divulgazione.
(e mi scuso per l’eccesso di pignoleria dovuto all’indigestion di str0nzate lette ieri e oggi)

Ma ti pare che mi faccio aiutare da un peracottaro?!

E fatelo ‘sto MacchiaScienza, dai!

Bellissima, geniale, esilarante, l’ho quasi capita! Ho apprezzato moltissimo il paragone con la Coca Cola (“qualcuno la beve comunque..”) e il bellissimo epilogo! Applauso!!!!

Perché non sono così le ‘divulgazioni scientifiche’ de la repubblica?!? Divertenti e soprattutto chiarissimi i dialoghi

Sì, sembra aver senso. La risposta, quindi, non è più 42? Un po’ mi dispiace.

questa è per il corso di scrittura su D.F.W

:D

GLUOOONIIIIIII????

ma la massa della melassa come si spiega? Cioé, se il bosone di Higgs é come la melassa che tiene unite le palline..anche il bosone avrá una massa, no? State cercando cosé che crea la massa della melassa? boh..a me mi sembra che sia un gatto che si morde la coda…

Il tuo amico spiega benissimo, tu la tiri per le lunghe per timore reverenziale nei confronti dell’astrofisico. Maggie Hack l’ha detta proprio giusta.

Mi sono veramente divertito, ma non penserete mica di fregare i credenti con queste argomentazioni? E il bosone chi l’ha creato?

@ tommy Effettivamente il bosone, solo il bosone però, l’ha creato Dio.Poi s’è riposato. Ora, mi chiedo, tra la mera creazione del Bosone e la santa messa, il no alle coppie di fatto, il buttar giù grattacieli per un paradiso di vergini, ecc. che relazione c’è?

Mi meraviglio di te: chiedere di queste cose a un astrofisico… Mah!

Simpatico questo Amedeo :)

forte valentina! anch’io adoro douglas adams e in effetti 42 resta sempre una graaaande risposta!

Bell’articolo, bravo! Unica nota-domanda: Margerita Hack anche se vive (perché insegna) a Trieste, è di Firenze!

Non voglio dire che ho capito, ma mi è nettamente tutto più chiaro, la risposta sulla tua cistifellea mi ha chiarito…anche se l’ho letta tre volte, alla parola atomi il cervello mi va in corto. Io e la fisica abbiamo sempre avuto un rapporto di reciproco rifiuto.



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