Nuova scoperta alle frontiere della fisica? Il caso dell’universalità leptonica nei decadimenti con quark bottom

Pochi giorni fa, durante una conferenza al CERN di Ginevra, sono stati presentati alcuni risultati derivanti dall’osservazione di un fenomeno inatteso che sfida l’attuale teoria di riferimento della fisica, il Modello Standard che descrive tre delle quattro interazioni fondamentali note: le interazioni forti, elettromagnetica e debole.
La quarta interazione fondamentale, la gravità, è invece descritta dalle equazioni di Einstein e non è stata ancora descritta quantisticamente.

Tazza con la lagrangiana del Modello Standard (fonte: CERN)

L’esperimento, come si legge dall’abstract dell’articolo pubblicato su arXiv, è stato eseguito utilizzando l’acceleratore di particelle LHC (Large Hadron Collider), un tunnel lungo 27km, suddiviso in quattro zone nel quale vengono fatte circolare alla velocità della luce due fasci di particelle in direzioni opposte.
In una delle quattro zone la LHCb che ha lo scopo di misurare i decadimenti e i fenomeni rari relativi al comportamento degli adroni (dal greco hadrós=forte, è una particella subatomica comparata da quark, legati dalla forza nucleare forte) in cui è presente un particolare quark denominato beauty quark, ha rilevato un’anomalia nella formazione di particelle dopo la collisione fra protoni.

fonte: Wikipedia

Questa evidenza, già osservata nel 2014 ma non in modo così netto, viola l’universalità leptonica, una delle proprietà del Modello Standard. Nonostante l’esperimento e i risultati prelevati non si può parlare di scoperta scientifica per una serie di fattori. L’articolo contenente i risultati dell’osservazione è stato messo in preprint su arXiv, sito usato dai fisici per sottoporre i propri articoli che qualora risultano idonei vengono poi pubblicati sulle varie riviste scientifich e attualmente non è stato ancora pubblicato da alcuna rivista scientifica.

Inoltre in fisica delle particelle, una scoperta può definirsi tale se è definita con un’accuratezza di 5 sigma, ovvero se c’è solo una possibilità su 3,5 milioni che sia frutto di una coincidenza statistica: in questo caso il risultato è ancora incerto, perché c’è una possibilità su mille che sia dovuto al caso.

Nel caso in cui il risultato dovesse essere confermato, potrebbe indicare l’esistenza di un’ulteriore forza sconosciuta, oltre le quattro indicate ad inizio articolo.

Per avere il quadro completo della situazione bisognerà aspettare la terza campagna di raccolta dati dell’acceleratore LHC e insieme ad altre analisi su dati già acquisiti attualmente in cantiere, avremo la possibilità di verificare il risultato attuale e sperabilmente mettere in crisi il Modello Standard, come affermato da Matteo Palutan, vice-responsabile internazionale della collaborazione LHCb e ricercatore dei Laboratori Nazionali di Frascati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).

(Foto di copertina da: Blasting News)

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