Le grandi domande della vita: Il mondo esatto delle particelle

Per questa nuova puntata de Le grandi domande della vita la fa da padrone la fisica delle particelle, cui si aggiunge la matematica immaginaria e un'anticipazione del pi day, assolutamente necessaria come vedrete leggendo l'ultima sezione di questa puntata.

Solide certezze

Ricordate il famoso discorso di Richard Feynman? Quello che fa C'è tanto spazio lì sotto? Bene. Anche se non formulata esattamente in questo modo, una possibile conseguenza dell'affermazione di Feynman è quella di porsi la domanda su come mai, con così tanto vuoto nella materia, quella solida è, effettivamente, così solida, in particolare nel senso del tatto.
Una possibile risposta possiamo provare a darla utilizzando un articolo proprio di Feynman sulle forze all'interno delle molecole⁽¹⁾. Fondamentalmente l'idea è quella usuale: i nuclei di carica positiva sono circondati da nuvole di elettroni che orbitano intorno a essi. Gli atomi, in forza di queste nuvole elettroniche che interagiscono tra loro grazie al movimento degli elettroni, tendono a costituire dei legami, sostanzialmente retti dalla legge di Coulomb, grazie all'attrazione che le nuvole elettroniche esercitano sui nuclei. In qualche modo, dunque, sono ad esempio le nuvole elettroniche dei nostri elettroni esterni che vengono respinte dalle nuvole elettroniche degli elettroni esterni ad esempio della tastiera dove sto scrivendo, rendendo la tasiera stessa impenetrabile dalle mie dita.

Introdurre la fisica delle particelle con le arti visuali

Ho scovato su Physics Education un articolo interessante su un progetto che, utilizzando l'arte, introduce agli studenti il meraviglioso mondo delle particelle elementari. Vi propongo una traduzione dell'introduzione e della parte introduttiva al workshop che gli studenti hanno portato avanti nel corso dell'attività.

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La scoperta dell'elettrone da parte di Thomson nel 1897 inaugurò un'era di scoperte e di una sempre più profonda comprensione dei meccanismi interni del microcosmo. Questa culminò, 115 anni più tardi, con la scoperta del bosone di Higgs che ha completato il Modello Standard delle particelle. Allo stato attuale, come al tempo di Thomson, ci sono diverse domande aperte che richiedono un breakthrough sperimentale per trovare risposta.
Con questo intellettualmente stimolante stato di cose l'abilità delle arti visuali di attirare ed esprimere potrebbe alimentare la curiosità del pubblico più giovane verso la fisica delle particelle, indipendentemente dagli studi che potrebbero intraprendere in futuro. Ciò è stato confermato durante una collaborazione artistica culminata nella mostra The sketchbook and the collider, dove è apparso evidente che, nonostante le ovvie differenze, entrambe le specializzazioni si occupano di rendere visibile l'invisibile. Gli sviluppi scientifici hanno visto il 'quotidiano' dissolversi nelle interazioni subatomiche accessibili solo esaminando le tracce lasciate in un mezzo opportuno. Un processo specchiato dall'espressione artistica di pensieri, emozioni e intuizioni attraverso la realizzazione di marchi e la manipolazione di materiali.

Ritratti: Ettore Majorana

cc @Popinga1 @marcocattaneo @peppeliberti @Pillsofscience @mediainaf

Da quel che si racconta, Ettore Majorana è stato una persona schiva, timida, tranquilla, ma al tempo stesso così razionale da non riuscire ad appassionarsi realmente al mondo in cui viveva. Anche per questo, delle molte teorie intorno alla sua scomparsa, quella passionale mi risulta quella meno probabile. Di Majorana, infatti, si sono perse le tracce il 27 marzo del 1938, poco più di 80 anni fa. Aveva 31 anni ed era partito da Napoli verso Palermo con un piroscafo. La sua ultima missiva, indirizzata ad Antonio Carrelli, professore di Fisica presso l’università Federico II di Napoli, era datata 26 marzo 1938, Palermo:

Caro Carrelli,
Spero che ti siano arrivati insieme il telegramma e la lettera. Il mare mi ha rifiutato e ritornerò domani all’albergo Bologna, viaggiando forse con questo stesso foglio. Ho però intenzione di rinunziare all’insegnamento. Non mi prendere per una ragazza ibseniana perché il caso è differente. Sono a tua disposizione per ulteriori dettagli.

Nonostante prese il traghetto che da Palermo lo avrebbe dovuto riportare a Napoli, come attesta Vittorio Strazzeri che con lui avrebbe diviso la cuccetta su quella nave, non venne più ritrovato e da allora le teorie sul suo destino sono fioccate quasi quanto quelle sui neutrini superluminali di qualche anno fa. E, come vedremo, proprio ai neutrini è più strettamente legato il nome di Majorana.

I ragazzi di via Panisperna

Nato a Catania il 5 agosto del 1906 da Fabio Massimo Majorana, ingegnere e matematico, e da Dorina Corso, mostrò fin dall’età di 5 anni una predilezione e un particolare talento per la matematica.
Conclusi gli studi classici nel 1923 a Roma, dove la famiglia si era trasferita due anni prima, si iscrisse alla facoltà di ingegneria, dove suoi compagni di corso, tra gli altri, erano Emilio Segrè e Vito Volterra.
Il passaggio a fisica avvenne sotto la spinta di Segré, che era stato avvicinato da Franco Rasetti ed Enrico Fermi: dopo alcune discussioni con quest’ultimo (e dopo aver verificato alcuni calcoli di Fermi, come riporta Leonardo Sciascia nel suo La scomparsa di Majorana), decide di cambiare facoltà, diventando così uno dei famosi ragazzi di via Panisperna e laureandosi il 6 luglio del 1929 con la votazione di 110/110 e lode.
Il suo lavoro presso il dipartimento consistette essenzialmente nella realizzazione di calcoli in vari campi della fisica e non solo in quello nucleare, l’argomento principale trattato dal gruppo di Fermi.
Il suo carattere schivo e timido viene ben descritto da Laura Fermi, moglie di Enrico, sempre nel già citato libro di Sciascia:

Majorana aveva però un carattere strano: era eccessivamente timido e chiuso in sé. La mattina, nell’andare in tram all’Istituto, si metteva a pensare con la fronte accigliata. Gli veniva in mente un’idea nuova, o la soluzione di un problema difficile, o la spiegazione di certi risultati sperimentali che erano sembrati incomprensibili: si frugava le tasche, ne estraeva una matita e un pacchetto di sigarette su cui scarabocchiava formule complicate. Sceso dal tram se ne andava tutto assorto, col capo chino e un gran ciuffo di capelli neri e scarruffati spioventi sugli occhi. Arrivato all’Istituto cercava di Fermi o di Rasetti e, pacchetto di sigarette alla mano, spiegava la sua idea.

Immagine divenuta simbolo, quest’ultima, dello stesso Majorana, tanto da essere utilizzata nel film del 1989 di Gianni Amelio, I ragazzi di via Panisperna, quando con Fermi, in una gara di calcolo, mentre quest’ultimo riempiva un paio di lavagne di formule a Ettore bastava un semplice pacchetto di sigarette per completare i calcoli.

La particella trasformista

Non dite a Brachetti che c'è qualcuno più veloce di lui a cambiare d'abito!

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Dopo il post in inglese sul Nobel per la Fisica 2015, ecco anche la versione in italiano. Come saprete ormai in giro per la rete quest'anno il riconoscimento è andato per l'osservazione sperimentale delle oscillazioni del neutrino. Ai dettagli tecnici, proposti da Bruno Pontecorvo nel 1957 e ulteriormente sviluppati da Zio Maki, Masami Nakagawa e Shoichi Sakata nel 1962, ho dedicato un post teorico, mentre quest'oggi proverò a riassumervi la storia delle osservazioni sperimentali.
Iniziamo, però, dalla scoperta del neutrino.

La scoperta dei neutrini

Fred Reynes e Clyde Cowan

L'esistenza dei neutrini era stata postulata da Wolfgang Pauli⁽¹⁾ ed Enrico Fermi⁽²⁾ nei primi anni Trenta del XX secolo per spiegare il decadimento beta. La prima osservazione della nuova particella è invece dovuta a Clyde Cowan, Frederick Reines, F. B. Harrison, H. W. Kruse, e A. D. McGuire⁽³⁾:

La velocità di un segnale prodotto dalla reazione 1 \[\nu_{-} + p^{+} \rightarrow \beta^{+} + n^0\] deve essere una funzione linerare del numero di protoni forniti come bersaglio per i neutrini.

Il gruppo osservò due segnali:

Il secondo impulso del segnale della coppia ritardata osservato è stato identificato come dovuto alla cattura di un neutrone dal cadmio nel bersaglio d'acqua.

La scoperta venne premiata con il Nobel per la Fisica nel 1995.
Uno dei fatti più curiosi riguardo i Premi Nobel legati ai neutrini è che il premio per la scoperta dei sapori dei neutrini è stato assegnato nel 1988 a Leon Lederman, Melvin Schwartz e Jack Steinberger, quindi prima del premio per la loro scoperta!

La chiralità alla base dell'universo

Non prevedevo di scrivere la versione italiana di un post sull'ultima news proveniente dal RHIC, ma mi è stato gentilmente chiesto, e provvedo ben volentieri. Inizio, però, con un piccolo cappello, alla fine del quale saprete che c'è anche un piccolissimo pezzetto (il doppio diminutivo è perché i firmatari del papero su arXiv sono veramente tanti) d'Italia in questa interessante scoperta.
Tutto nasce da un post, nel flusso twittero, di Annalisa Arci, in cui racconta, in maniera e con un approccio diverso rispetto a quanto segue (quindi vi conviene leggere anche quello) la storia della scoperta della Collaborazione STAR. Questo è, come abbiamo imparato grazie all'LHC, un grande esperimento cui lavorano qualche decina e decina di ricercatori tra fisici e ingegneri presso il RHIC, ovvero il Relativistic Heavy Ion Collider, acceleratore che si trova nelle campagne di New York. E qui, come forse qualcuno che mi segue da un po' avrà già intuito, si arriva al piccolo pezzo d'Italia presente oltreoceano. Ve l'ho sottolineato nella porzione di autori che metto qui sotto (foto scattata dopo aver stampato il papero):

Salvatore, questo il suo nome, è un amico. Ci siamo conosciuti durante il dottorato all'Università della Calabria e da qualche anno è a New York e lavora a delle robette divertenti legate al mondo delle particelle elementari come quelle che sto per raccontarvi. Partiamo dall'inizio: come ben sappiamo all'interno delle particelle che costituiscono i nuclei atomici, ovvero protoni e neutroni, ci sono delle ulteriori particelle elementari, i quark, che posseggono una carica frazionaria, che vengono messe in interazione una con l'altra dai gluoni, i bosoni dell'interazione nucleare. E' proprio grazie ai gluoni che è impossibile osservare un quark libero, per esempio, ma se andiamo ai primissimi istanti dell'universo, si suppone che esisteva uno stato della materia detto plasma di quark e gluoni. Grazie all'osservazione dei così detti jet di quark, abbiamo un certo grado di sicurezza che tale plasma è stato in qualche modo creato all'interno dei grandi acceleratori in funzione, proprio le grandi macchine citate prima, il RHIC e l'LHC, e in particolare nelle collisioni tra ioni pesanti.

Ritratti: Carlo Rubbia

Il modo migliore per aspettare il #Nobel per la #Fisica 2014

In quel giorno di 30 anni fa (stiamo parlando della seconda settimana di ottobre del 1984) ero, quasi sicuramente, a scuola. Sarà stata la terza elementare e ancora la fisica non era una mia passione. Certo iniziavo bene: quando la maestra chiese cos'era lo spazio, io pensai immediatamente all'universo, ma la domanda non era riferita a quello "spazio", ma a un altro, quello di tipo geometrico. Però non è su quei ricordi che bisogna indulgere, ma su una foto particolare, quella in cui Carlo Rubbia e Simon van der Meer, con due calici, presumibilmente di vino, in mano festeggiano l'annuncio del Nobel per la Fisica

per i loro decisivi contributi al grande progetto che ha guidato la scoperta delle particelle di campo $W$ e $Z$, mediatori dell'interazione debole

La storia di questo Nobel, però, inizia 8 anni prima, nel 1976. In quell'anno, infatti, inizia a operare SPS, il sincrotrone a protoni del CERN originariamente progettato per accelerare le particelle fino a un'energia di 300 GeV.

Quello stesso anno David Cline, Carlo Rubbia e Peter McIntyre proposero di trasformare l'SPS in un collisore di protoni-antiprotoni, con i fasci di protoni e antiprotoni che ruotavano uno opposto all'altro nello stesso tubo per collidere frontalmente. Questo avrebbe permesso energie nel centro di massa in un intervallo tra i 500 e i 700 GeV.⁽¹⁾

D'altra parte gli antiprotoni vanno in qualche modo raccolti. Il fascio corrispondente venne allora

(...) statisticamente raffreddato nell'accumulatore di antiprotoni a 3.5 GeV, ed è qui che l'esperienza di Simon Van der Meer e collaboratori gioca un ruolo decisivo.⁽¹⁾

Profumo di particelle

Direi che oggi pomeriggio è stato un bel respirare, al Palazzo Brera. Cristina Lazzeroni dell'Università di Birmingham è venuta alle 18 (come avevo scritto nel post precedente) per raccontare del bosone di Higgs, del modello standard e di materia e antimateria. E' una sperimentale presso l'esperimento LHCb al CERN, l'esperimento dedicato proprio alla ricerca su uno dei grandi misteri dell'universo: perché in esso c'è un eccesso di materia (e d'altra parte se non fosse così, non ci sarebbe nemmeno stata la sua conferenza oggi pomeriggio, per esempio!). Ha raccontato molto bene una materia interessante, che è stata sulla bocca di tutti nel luglio 2012 e, soprattutto, in un modo molto semplice ma non banale. Ha utilizzato delle analogie estremamente azzeccate, in alcuni casi anche provando a mimare i comportamenti delle particelle e mi sembra giusto scrivere i complimenti che già le ho espresso di persona. Infatti, come mi aveva gentilmente chiesto Stefano Sandrelli, sono stato presente alla conferenza non solo per il profumo di particelle, ma anche per eventualmente intervenire in caso di domande teoriche. Per fortuna non è stato il caso, altrimenti avrei rischiato di svuotare la sala per la noia (il rischio c'è stato, visto che è spuntata la teoria delle stringhe...): era piena, come spesso avviene in queste belle occasioni, con, come al solito, gente in piedi ad ascoltare con grande attenzione, forse anche maggiore rispetto a una conferenza scientifica, una di quelle serie che si fanno nei congressi dei ricercatori, per intenderci.
Forse l'aspetto più "nuovo" di cui Cristina ha raccontato è proprio l'asimmetria tra materia e antimateria, che è stata ulteriormente confermata da LHCb nel 2013:

Particle Clicker: gestire un esperimento di LHC

In particolare uno tra ATLAS e CMS, i due esperimenti giunti agli onori delle cronache per la scoperta del bosone di Higgs.
E' possibile, infatti, da un paio di settimane, giocare a Particle Clicker, un bel gioco gestionale che fa comprendere quanto sia complesso, ma anche gratificante gestire un esperimento scientifico come uno dei due citati prima.
Innanzitutto la schermata: è suddivisa in quattro frame. Da sinistra a destra: nel primo sono elencati i risultati di ricerca ottenuti con l'avanzare dei dati; nel secondo, il più grande, è contenuto uno schema dell'esperimento dove compaiono gli eventi di collisione e, sotto, il numero di dati raccolti (che serve per fare le "scoperte"), la reputazione, i fondi; nel terzo sono presenti le varie tipologie di ricercatori che lavorano all'esperimento; nell'ultimo gli aggiornamenti man mano che sono disponibili in base ai fondi raccolti.
Per poter iniziare, bisogna cliccare nel frame dell'esperimento (cui è possibile dare il nome che si vuole), operazione che potrà essere ridotta fino ad annullarla man mano che avremo i fondi necessari per assumere personale.
Il gioco, poi, grazie ai salvataggi, può essere ripreso in ogni momento, ovviamente a meno di una cancellazione dei dati di navigazione da parte del giocatore.
Del gioco vi riferisco, però, solo ora semplicemente perché, nel primo pomeriggio... ho scoperto il bosone di Higgs!

P.S.: la pagina del CERN dedicata al bosone di Higgs

Minimalia: istantanee da una camera a bolle

La settimana scorsa, su twitter, ho diffuso alcune immagini, foto scattate dalle pagine dal volume Letture da Le Scienze: Fisica delle particelle (un indice del volume), che raccoglieva alcuni articoli usciti sulla rivista italiana (e quindi anche su Scientific American). Poiché ognuna di quelle immagini fa inevitabilmente parte della storia della fisica, mi sembra sensato proporle raccolte insieme in un unico post molto più semplicemente raggiungibile di tanti piccoli... cinguettii.

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Rappresentazione di atomi, che poi mi sembra una bella immagine da usare e riusare per raccontare visivamente al meglio la struttura atomica, andando oltre l'atomo di Bohr. Provateci. Funziona. Soprattutto quando vedete lo stupore sui loro occhi quando gli dite: "L'atomo non funziona come un piccolo sistema solare"...

Immagine estratta dall'edizione italiana di:
Weisskopf, V. (1968). The Three Spectroscopies Scientific American, 218 (5), 15-29 DOI: 10.1038/scientificamerican0568-15

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Interazione dei neutrini con la materia dalla camera a bolle dell'Argonne National Laboratory. I neutrini, proposti teoricamente all'inizio degli anni trenta da Pauli e Fermi, vennero scoperti successivamente nel 1956. A proposito della teoria di Fermi c'è una curiosità: l'articolo venne originariamente proposto a Nature, che lo rigettò, pentendosi poi della decisione. Il lavoro uscì quindi in italiano, su Ricerca scientifica, e in tedesco, su Zeitschrift fur Physics, ma, secondo en.wiki, Nature tornò successivamente sui suoi passi, sembrerebbe il 16 gennaio del 1939. Cercando, però, l'unico articolo pertinente alla materia e vicino a quella data è Reactions Produced by Neutrons in Heavy Elements del 16 novembre 1940. D'altra parte è presente, sempre di Fermi, negli archivi della rivista anche Radioactivity Induced by Neutron Bombardment, che però è uscito lo stesso anno, il 1934, dell'articolo originale di Fermi, di cui è, ad ogni modo, disponibile una traduzione completa ad opera di Fred Wilson per l'American Journal of Physics del dicembre 1968 (pdf).

Immagine estratta dall'edizione italiana di:
Barish, B. (1973). Experiments with Neutrino Beams Scientific American, 229 (2), 30-38 DOI: 10.1038/scientificamerican0873-30

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Neutrini: tra Pontecorvo e Majorana

L'ispirazione per questo post nasce da una news di metà luglio sui neutrini (via smoot). Con l'idea di recuperare pezzi di contenuti di due vecchi post dedicati a queste sfuggenti particelle, avevo iniziato a mettere giù un paio di appunti, poi tra le varie cose non sono riuscito a pubblicare niente fino a ieri, centenario di Bruno Pontecorvo, il fisico italiano che per primo ha proposto l'oscillazione dei neutrini. Dopo la pubblicazione del post in inglese, oggi giunge il turno della sua versione italiana.

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Il neutrino è una delle particelle più sfuggenti in tutto lo zoo delle particelle, elementari e non, a noi note. Le ragioni sono semplici: innanzitutto il neutrino è una particella senza carica elettrica e quindi impossibile da rilevare con esperimenti elettromagnetici, costringendo così i fisici a dover ideare degli esperimenti indiretti per rilevarli; inoltre il neutrino interagisce solo attraverso la forza debole. D'altra parte il neutrino, all'interno del Modello Standard, è anche considerato senza massa, mentre da un punto di vista sperimentale è stato scoperto che esso è dotato di questa qualità, di cui all'inizio del 2000 l'esperimento Mainz e Troitsk ha determinato un limite massimo intorno ai 2.2 eV, ovvero circa 4 milioni di volte più leggero di un elettrone!

Carlo Franzinetti (sinistra) e Bruno Pontecorvo (destra)

L'idea di massa del neutrino è dovuta a Bruno Pontecorvo, che introdusse nel 1957 la così detta oscillazione del neutrino^{(1, 2)}: il modello prevede l'esistenza di tre neutrini di base che combinandosi tra loro danno vita ai neutrini leptonici usualmente osservati negli esperimenti. I dettagli matematici vennero successivamente sviluppati nel 1962 da Ziro Maki, Masami Nakagawa e Shoichi Sakata⁽³⁾:

Il cerchio della vita

Un elettrone incontrò un positrone: vengono inesorabilmente attratti uno verso l'altro, ma la loro combinazione è destinata ad essere fatale e della loro unione resta solo un fotone, che viaggia, e viaggia, e viaggia, e ogni tanto scompare, si scompone in un elettrone e in un positrone. Questi, però, sono futili immagini, fino a che non posseggono abbastanza energia per andare via, lontano uno dall'altro.
Almeno fino al prossimo giro di valzer.

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L'immagine (via Quantum Diaries) rappresenta un diagramma di Feynman sulla annichilazione elettrone-positrone e su una successiva produzione di coppia. Nel mezzo, c'è l'auto energia del fotone, detta loop, e quindi il diagramma è detto diagramma di loop.
Per approfondire: Let’s draw Feynman diagrams! | Feynman diagrams (pdf)

Il bosone, lo spin e il gravitone

ATLAS ha rilasciato un lavoro, immagino allo stadio preliminare, sullo spin del nuovo bosone. I canali di decadimento esaminati sono gli ormai famosi 4: $H \rightarrow \gamma \gamma$, $H \rightarrow WW^*$, $H \rightarrow l\nu l\nu$, $H \rightarrow ZZ^* \rightarrow 4l$. L'idea è quella di combinare i dati dai 4 canali di decadimento per capire quale sia lo spin di questo nuovo bosone, in particolare per distinguere tra due casi, spin 0 ($J^P = 0^+$), e quindi un bosone compatibile con il Modello Standard, e spin 2 ($J^P = 2^+$), che potrebbe essere collegato con un modello (arXiv) che presenta un accoppiamento leggero tra i campi del Modello Standard e l'ipotetico gravitone.
Queste le conclusioni di ATLAS:

I dati sono in buon accordo con le distribuzioni attese di una particella con $J^P=0^+$ mentre il modello ispirato al gravitone con $J^P=2^+$, che ci si aspetta essere prodotto principalmente attraverso un processo di fusione gluonica, è escluso con un livello di confidenza di oltre il 99,9%.

Potremmo quindi dire che sta iniziando il processo di eliminazione dei modelli che dovrebbero guidare la ricerca della nuova fisica nei prossimi anni. Difficile ipotizzare che alla fine ne resterà solo uno, non è nella tradizione della fisica, ma nei tanti che restano un posto d'onore resterà sicuramente al Modello Standard, come lo studio di ATLAS sullo spin del nuovo bosone ha confermato ancora una volta.
Interessante, poi, notare come nel seminario tenuto ieri a Brera da Corrado Lamberti, parlando della SUSY, la teorie supersimmetrica che vorrebbe superare il Modello Standard con un balzo realmente storico, ha affermato qualcosa del tipo:

Il campo di Higgs spunterebbe naturalmente e non sarebbe una aggiunta al Modello Standard

E' in particolare nell'ultima parte che si sintetizzano tutte le critiche principali al bosone di Higgs e al meccanismo che ha permesso di scoprirlo: è sempre stato considerato una aggiunta non troppo naturale, o spontanea al Modello stesso. Forse l'intero problema andrebbe visto in questa prospettiva differente: non è il campo di Higgs a dover essere aggiunto al Modello Standard, ma piuttosto l'inverso, ovvero la matematica del Modello Standard che in qualche modo dovrebbe innestarsi o venir generata dalla matematica del campo di Higgs.

I cieli di Brera 2013 e la scoperta del bosone di Higgs

Riprende l'attività di conferenze divulgative dell'Osservatorio Astronomico di Brera. Quest'anno si inizia con Corrado Lamberti che il 17 aprile 2013 alle 18 racconterà all'uditorio che si presenterà alla Sala delle Adunanze dell'Istituto Lombardo in via Brera de La scoperta del bosone di Higgs.
Proprio sull'argomento Lamberti, astronomo e divulgatore, ha scritto per l'editore Aliberti il libro Il bosone di Higgs. Il trionfo del Modello Standard o l'alba di una nuova fisica?:

Quando i ricercatori celebrano un significativo successo delle loro teorie, quando le idee convergono verso un modello unico, organico, autoconsistente, è il momento di trasmettere al grande pubblico l'insieme delle conoscenze accumulate in decenni di attività teorica e sperimentale. Per la fisica delle particelle, il momento è adesso. Al CERN di Ginevra, il 4 luglio 2012, nel corso di una storica conferenza, i fisici del Large Hadron Collider hanno annunciato di aver scoperto una nuova particella che potrebbe essere il bosone di Higgs, la cui esistenza era stata ipotizzata quasi cinquant'anni fa e che finora era sfuggita a ogni tentativo di rivelazione. Il bosone di Higgs, responsabile del conferimento di una massa a tutte le particelle, era l'ultimo tassello che mancava per completare il quadro di quello che viene chiamato Modello Standard delle Particelle Elementari, una mirabile costruzione che rappresenta la migliore descrizione che attualmente abbiamo del mondo ultramicroscopico. Come si è giunti a formulare questo modello? Attraverso quali intuizioni, deduzioni, verifiche sperimentali? Questo libro ripercorre l'intera storia della fisica delle particelle, avviata giusto cent'anni fa dalla scoperta dei raggi cosmici e del nucleo atomico, e proseguita con la rivelazione dell'antimateria, con l'individuazione delle due interazioni nucleari, la debole e la forte, con la scoperta del neutrino e con l'ipotesi dell'esistenza dei quark.

Di seguito il sommario di tutta l'attività per il 2013, che potete consultare anche sul sito dell'Osservatorio: