Cern, scoperta la particella Xi: aiuterà a capire cosa tiene unita la materia

Inseguita da anni, secondo i ricercatori aiuterà a comprendere la «colla» della materia, una delle quattro forze fondamentali della natura: la forza forte...

di Giovanni Caprara

L’hanno battezzata particella Xi e l’hanno scovata tra i risultati ottenuti quando il super acceleratore Lhc di Cern macinava scontri tra protoni a 13 TeV, vale a dire quasi alla massima energia raggiungibile dalla macchina ginevrina. A identificarla è stato l’esperimento LHCb che ora è diretto dal fisico italiano dell’Infn Giovanni Passaleva e l’annuncio ha aperto i lavori della conferenza dell’European Physical Society a Venezia.

Xi era prevista teoricamente ma finora le energie disponibili degli acceleratori non consentivano di scoprirla. Ancora una volta il superacceleratore dopo la scoperta del bosone di Higgs dimostra la sua straordinaria efficacia. La nuova particella è molto pesante (3621 MeV), quattro volte più elevata del protone. La ragione sta nel fatto che contiene due quark pesanti (quark charm). I quark sono i componenti più piccoli finora conosciuti della materia e formano protoni e neutroni. Questi assieme agli elettroni formano poi gli atomi. Di quark ne esistono sei tipi che si differenziano per le loro caratteristiche. A seconda della loro combinazione formano varie particelle ma finora quelle osservate contenevano al massimo un solo quark pesante. Poi esistono anche gli antiquark che si distinguono da tutti gli altri perché hanno una carica elettrica opposta.

Aver trovato Xi «è di grande interesse – precisa Passaleva – perché aiuta ad approfondire la teoria che descrive la forza forte, una delle quattro forze fondamentali». Le altre sono la forza debole (responsabile della radioattività) e che assieme a quella forte (tiene insieme protoni e neutroni): entrambe agiscono all’interno del nucleo atomico. Poi c’è la forza elettromagnetica (attrattiva e repulsiva) prodotta dalle cariche elettriche e infine c’è la forza gravitazionale espressa da tutta la materia e che provoca l’attrazione fra i corpi: la forza gravitazionale ci tiene con i piedi sulla Terra. Ma la natura di questa importante forza non è nota e infatti adesso la caccia al gravitone che dovrebbe essere il suo costituente è la sfida maggiore dopo la scoperta del bosone di Higgs.

Ora LHC andrà a caccia di altre particelle formate sempre da quark pesanti. Lo zoo delle particelle è sempre più affollato.

(Dal Corriere della Sera del 6 luglio 2017 – Per gentile concessione dell’Autore)

Giovanni Caprara, giornalista e scrittore, è responsabile della redazione scientifica del Corriere della Sera