Meravigliarsi - Il foglio, 14 marzo 2013

La Stampa Tuttoscienze - E se il bosone di Higgs aprisse una porta sulla materia oscura? di Barbara Gallavotti

CULTURA - 11/03/2013 - Julian Barbour, l’uomo che ha ammazzato il tempo - http://www.lastampa.it

Uno dei famosi “orologi molli” di Salvador Dalì

Incontro con il fisico britannico

che è andato oltre Einstein

“Il mondo è eterno, parlare 

di prima e dopo non ha senso”

CLAUDIO GALLO

CORRISPONDENTE DA LONDRA

E’ una scala di grigi la campagna inglese, le case galleggiano incerte nella foschia, piove. L’orologio sembra essersi dimenticato di South Newington, villaggio dell’Oxfordshire settentrionale: accanto alla chiesa normanno-gotica di Saint Peter ad Vincula c’è la grande casa contadina a tre piani del 1689 dove abita Julian Barbour, il fisico teorico che non crede all’esistenza del tempo. 

Settantasei anni, alto e dritto apre la porta: gravità e ironia bisticciano sul suo sorriso. Ha studiato matematica a Cambridge, fisica a Monaco ma non ha fatto il professore, ha preferito restare indipendente. Il suo libro più noto, La fine del tempo, è pubblicato in Italia da Einaudi. 

Nel tepore della cucina la moglie tedesca Verena, gravemente malata di Alzheimer, è seduta in poltrona. Nella sala, davanti a un grande camino dove il fuoco scoppietta, cerca di tradurre in parole semplici la sua teoria. È successo, spiega, che la nostra immaginazione non è più capace di stare al passo con la fisica moderna: del mondo probabilistico della meccanica quantistica sembra impossibile farsi un’immagine intuitiva. Così, dire che il tempo non esiste è evidentemente contro ogni buon senso. 

«Al livello più elementare, sostengo che il tempo non esiste perché non si può osservare. Tutto ciò che è possibile vedere sono le cose che cambiano. L’aveva già detto Lucrezio: “Nemmeno il tempo sussiste come entità, sono le cose stesse a creare il senso di ciò che è trascorso”. Noi vediamo che le cose cambiano in modo coordinato e l’orologio ce lo conferma. Ma costruire orologi precisi non fu affatto facile in passato. A riuscirci fu Christian Huygens, scienziato olandese nel XVII secolo. Anticamente il tempo era calcolato sull’orbita delle stelle perché il sole non era considerato attendibile, a causa, si scoprirà poi, dell’ellitticità dell’orbita terrestre, e dell’inclinazione del suo asse di rotazione. La vita degli uomini andava con il sole, quella degli studiosi con le stelle. Il pendolo di Huygens, di Galileo e di Newton era sincronizzato col tempo siderale». 

Fu Newton, attivo quando fu costruita la casa dove oggi stiamo parlando, a dare una fondamentale descrizione del tempo come qualcosa che fluisce indipendentemente dalle cose. «Shakespeare - ricorda ironicamente Barbour - fu più accorto, non cercò di definire il tempo ma ne descrisse gli effetti nel secondo sonetto: “Quaranta inverni al tuo bel incarnato / in guerra di trincea daranno assedio / sarà il tuo manto, fiero e invidiato / lacera veste senza più rimedio…”». 

Per farsi meglio capire, Barbour prende la coppia di triangoli di legno che adopera nelle sue conferenze. «Per spiegare il cambiamento basta una varietà di forme. Supponiamo di avere soltanto tre corpi nell’universo, tre particelle. Muovendosi, in ogni configurazione formano un triangolo diverso: è tutto ciò che possiamo dire, non ci sono altre informazioni, non c’è modo di dire quanto tempo passa tra due configurazioni. Questi istanti sono ciò che chiamo “adesso”. Si può vederla come una successione ma non necessariamente tra un prima e un poi, tutto è potenzialmente qui, ora, non c’è una direzione necessaria come nel nostro tempo intuitivo. L’eternità e l’istante sono i due estremi e anche la stessa cosa». 

Non a caso Barbour ha chiamato il suo mondo delle forme Platonia. Anche lui come Platone è convinto che l’essenza della realtà è geometrica. «Possiamo dire con il filosofo ateniese che il mondo dal quale nasce la percezione del tempo è eterno. Chiamo la parte più recente delle mie ricerche ”dinamica delle forme”».  

Lo studioso ama trarre i suoi esempi dalla dinamica di Newton, che si basa su un piccolo numero di «condizioni iniziali» e da questi dati può ricavare tutta la storia del sistema.  

«Da questo punto di vista non si può dire che il passato determini il futuro tanto quanto che il futuro determini il passato. È un grande mistero il fatto che la legge funzioni in entrambi i sensi. Anche se per noi sembra esserci una chiara direzione verso il futuro che lega le cose con un senso comune incontrovertibile». Semplificando, possiamo dire che l’origine dell’universo, spiegato dalla fisica tradizione con il Big Bang, coincide nella Dinamica delle Forme col triangolo equilatero, la massima uniformità possibile.  

Anche se Barbour non si spinge a fare paragoni, la sua fisica ricorda il buddismo, dove la percezione del mondo è condizionata dall’accumulazione dei ricordi che si cristallizzano in un io fittizio, tutto è un gioco combinatorio di rapporti tra forme, nulla esiste per sé. Il mondo descritto da Barbour ricorda poi quello di Spinoza dove ogni cosa partecipa del tutto. «Schroedinger, uno dei padri della teoria dei quanti, credeva che l’universo fosse cosciente. Questo ovviamente è molto poco scientifico ma lo credo anch’io. Il fisico che mi ha influenzato di più resta comunque Ernst Mach, con la sua idea che la grandezza dell’universo è un concetto senza significato. Lui, Dirac, York e Wheeler mi hanno fatto capire che il tempo relativo di Einstein non è il modo migliore di descrivere le cose».  

Eppure un giorno morirò, pensa la gente davanti alla negazione del tempo. Che cos’è la morte? «È solo un altro adesso, la sequenza continuerà con la decomposizione del corpo». E poi? «Non c’è un poi, è tutto qui adesso in Platonia. Prenda la sequenza dei numeri: è ridicolo che il 17 dica che l’8 è morto solo perché è venuto prima». 

INTERVISTA AL FISICO UGO AMALDI - Scienza e fede, particelle elementari, 15 novembre 2012, http://www.avvenire.it

«Amore per la scienza e amore per la fede». È questa in sintesi la motivazione del Premio internazionale Cultura cattolica, che domani sarà consegnato a Ugo Amaldi, fisico presso il Cern di Ginevra (la cerimonia, con inizio alle ore 20,30, avrà luogo al Museo civico di Bassano del Grappa, in provincia di Vicenza). Un amore apertamente manifestato in molti scritti, incontri pubblici e nei tanti dibattiti organizzati negli ultimi anni sul rapporto fra fede e scienza.

Professor Amaldi, ma la scienza cosa ha da insegnare alla fede?

«Le scienze studiano i fenomeni naturali e nei fatti non hanno nulla da dire alla fede. Però gli scienziati credenti e quelli che si pongono la domanda sulla fede sentono la necessità di integrare in maniera coerente la fede e la visione fisica del mondo. Così facendo devono affrontare questioni che si collocano alla frontiera fra alcune affermazioni del cristianesimo e ciò che loro sanno del mondo naturale. Difficoltà che talvolta possono essere illuminanti anche per coloro che non sono scienziati».

Ha un esempio immediato?

«Il primo che mi viene in mente è relativo al problema della morte e della sofferenza che per la fede sono conseguenze del peccato. Ma uno scienziato vede la morte come necessità, perché senza di essa non vi sarebbe evoluzione e di conseguenza non si sarebbe evoluto l’homo sapiens con la sua intelligenza. Due cose che apparentemente non possono andare d’accordo. D’altra parte non si può non restare meravigliati dalla complessità e dalla logica sottese alla maggior parte dei fenomeni naturali e questo è per uno scienziato credente un’apertura al trascendente».

Perché nel dibattito fra scienza e fede non entra quasi mai la figura di Cristo?

«Effettivamente, e purtroppo, in questi dibattiti Gesù non compare quasi mai. Si preferisce parlare del Dio Creatore, del Dio che mantiene l’universo in essere e non si connette mai la figura del Cristo con le conoscenze degli scienziati, né queste vengono mai connesse con lo Spirito Santo che, in quanto scienza e sapienza sarebbe perfettamente a tema. Ma tornando alla sua domanda, il motivo penso risieda nel fatto che il rapporto personale che il credente ha con Cristo è completamente diverso dal rapporto impersonale che lo scienziato ha con i fenomeni naturali che studia. Viaggiano su piani diversi. Invece il Dio Creatore è strettamente connesso con la natura che è l’oggetto di studio dello scienziato».

I sempre più frequenti dibattiti fra scienza e fede hanno maturato una nuova sensibilità nel mondo scientifico?

«La mia esperienza dice che questo dibattito è considerato interessante solo da coloro che a priori si pongono, anche se non credenti, il problema della fede. Gli agnostici, gli atei continuano a considerare con fastidio questa relazione fra scienza e fede, la vedono come inutile».

Nel suo ultimo libro, «Sempre più veloci» (in uscita da Zanichelli), lei spiega i motivi per i quali i fisici accelerano le particelle...

«I motivi sono essenzialmente tre: per studiare sempre più nei dettagli il mondo subatomico; per produrre, nelle collisioni fra particelle, nuove particelle che non esistono nel mondo intorno a noi, ma esistevano nel primo miliardesimo di secondo dopo il Big Bang. per poi studiare le relazioni che le legano alle particelle che formano la materia. Il terzo motivo è forse il più affascinante ed è dettato dal desiderio di ricostruire l’evoluzione dell’universo a partire da quel miliardesimo di secondo, in modo da giustificare la formazione delle stelle e delle galassie, che è accaduta milioni di anni dopo».

Il 4 luglio scorso il Cern ha annunciato una scoperta sensazionale...

«È stata dimostrata l’esistenza di un campo, un mezzo immateriale che riempie tutto lo spazio, che interagisce con le particelle che lo attraversano rallentandone alcune più di altre e quindi fornendole di massa maggiore o minore. L’esistenza di questo campo è stata provata osservando le sue oscillazioni localizzate, che vengono create nella collisione di particelle che noi chiamiamo particelle di Higgs. Pertanto queste particelle, il cosiddetto Bosone di Higgs, per i fisici sono un mezzo, non il fine della loro ricerca. Un mezzo che consente di affermare che lo spazio è tutto riempito da un campo che chiamiamo il Campo di Higgs, cioè quel qualcosa che dà la massa alle particelle».

Ciò che fornisce massa anche al mio e al suo corpo?

«Se gli elettroni che ruotano intorno ai nuclei atomici del mio corpo hanno una massa e non cessano mai di ruotare è perché esiste il Campo di Higgs. Se venisse cancellato il mio corpo si disintegrerebbe».

Nel 1992 lei ha istituito la Fondazione Tera per la terapia con le radiazioni adroniche. In cosa consiste?

«Ogni anno 120 mila italiani sono irradiati con fasci di raggi X, cioè fanno radioterapia, che, insieme a chirurgia e chemioterapia, è e resta fondamentale per la cura dei tumori. Tuttavia, fasci di protoni e ioni carbonio hanno la proprietà di essere più precisi dei raggi X e quindi di risparmiare i tessuti e gli organi sani molto vicini al tumore: cosa che accade in circa il 10% dei casi. La Fondazione ha completato nel 2003 a Pavia la progettazione di un acceleratore di protoni e ioni carbonio. Costruito dalla Fondazione Cnao e dall’Infn ha trattato il primo paziente nel settembre del 2011 e si prevede di trattarne più di mille ogni anno. È ancora presto per avere statistiche sull’efficacia di questa terapia, ma si tratta di un campo in cui i giapponesi sono all’avanguardia e al di fuori del Sol Levante esiste nel mondo un solo altro centro come quello di Pavia, a Heidelberg in Germania».

Roberto I. Zanini

IL CASO/ La natura, Dio e l'errore di Gianni Vattimo di Michele Lenoci, martedì 17 luglio 2012, http://www.ilsussidiario.net/

Spesso i dibattiti più fervidi nascono da autentici equivoci: tuttavia, qualche volta mettono in luce questioni meritevoli di riflessione, che non possono essere eluse con una semplice battuta. La scoperta della particella di Higgs costituisce uno di questi casi: prevista a livello teorico, ma finora mai rinvenuta sperimentalmente, è stata per anni inseguita, per corroborare il cosiddetto Modello Standard, elaborato nella seconda metà del secolo scorso, allo scopo di offrire un quadro teorico unitario capace di abbracciare meccanica quantistica e relatività speciale e di collegare tutte le particelle elementari e le forze che le connettono, con esclusione della forza di gravità. Tale particella, detta anche bosone, ha una funzione centrale rispetto a tutte le altre, giacché le costringe a interagire e ad aggregarsi tra loro, in modo che, rallentate dall’attrito (e non viaggiando più alla velocità della luce), acquisiscono una massa che prima non avevano. E in tale processo anche il nostro bosone acquista una sua massa. Ecco perché la scoperta di tale particella è stata salutata come un evento epocale.

Ma il bosone di Higgs è stato anche chiamato “particella di Dio”, grazie all’equivoco probabilmente voluto dall’editore di un volume del fisico Leon Lederman, a esso dedicato, che avrebbe dovuto intitolarsi The Goddam Particle, cioè “la particella maledetta”, in quanto sempre sfuggevole. Ma il testo apparve come The God Particle: con un titolo che, dal punto di vista della fisica, non ha alcun senso, ma è stato, in compenso, molto suggestivo. E con questo chiarimento la questione sarebbe risolta, in quanto dissolta: Dio, con questa particella, non c’entra affatto, né, con quel nome, si sarebbe mai preteso di ritrovare Dio in una nicchia dell’infinitamente piccolo, come qualcuno aveva, una volta, preteso di incontrarlo nello sterminato spazio intorno alla terra.

Tuttavia, non pochi hanno giustificato quel nome e il riferimento a Dio, non solo considerando la difficoltà di afferrare quella particella, ma forse pensando alla sua funzione di attribuire la massa alle altre particelle, consentendo il costituirsi del nostro mondo materiale. E allora nei dibattiti, costruiti su tale equivoco, ha fatto lentamente capolino un’altra questione, questa sì rilevante, anche se solo occasionalmente connessa con la scoperta dei giorni scorsi: ha senso pretendere di scoprire Dio all’interno della natura, quasi ne fosse, se non la causa prima o il primo anello, come un tempo si riteneva, almeno un costituente essenziale, un elemento peculiare?

E qui, al primo equivoco (che può essere facilmente dissolto) rischia di aggiungersene un altro più sottile e resistente, giacché Dio può essere ricercato (e trovato) nella natura in modi assai diversi. Nessuno che ricordi Platone o Aristotele, Agostino o Tommaso penserà di trovare Dio tra le particelle elementari: Dio è detto intimo e intrinseco a tutta la realtà, non su un piano fisico, empiricamente rintracciabile, ma in quanto è quell’Essere che consente a tutti gli enti (materiali e non) di esistere, giacché essi sono privi di autonoma consistenza ontologica e, quindi, sarebbero travolti dalla loro vertibilitas in nihilum.

Si tratta perciò di una presenza effettiva ed efficace, non di una mera finzione da noi inventata, ma di una dimensione che, in parte, trascende le nostre capacità di comprensione e di espressione, e per questo dobbiamo fare ricorso a molteplici simboli. Tuttavia anche chi non dimentica quella storia filosofica tende ad affermare che anch’essa si collocava in una prospettiva inevitabilmente cosmologica, connessa con la scienza del tempo, sicché anche chi pensava di poter dimostrare l’esistenza di Dio, poteva tentarlo solo facendo ricorso alla fisica, in un modo certamente molto più elaborato e sofisticato, ma qualitativamente non diverso da chi oggi parla di una “particella di Dio”.

Qui però l’equivoco nasconde (e lascia presupposta) una precisa concezione filosofica, che va posta in chiaro e messa a tema: è il motivo per cui, all’inizio, si diceva che certi equivoci fanno emergere questioni su cui riflettere. Certamente, se oltre al sapere scientifico non fosse possibile altra conoscenza razionale e rigorosa, resterebbe solo questa alternativa: o Dio lo si trova tra gli elementi della fisica (e per parlarne si deve, alla fine, fare sempre e solo una cosmologia) oppure Dio è solo una metafora, un mito essenziale per la nostra esistenza e per dare un senso all’umana storia (in quanto distinta dalla mera evoluzione della natura), ma non potrebbe essere affermato con verità nella sua realtà e nel suo rapporto con il mondo (ammesso che verità e realtà abbiano ancora un significato ulteriore a quello, assai delimitato, posseduto dal sapere scientifico). È l’atteggiamento che, anche recentemente, ha manifestato con grande chiarezza Gianni Vattimo.

Ove, invece, la razionalità umana non si restringa a quella applicabile alla realtà empirica, nei suoi aspetti quantitativi e calcolabili, ma si allarghi ad afferrare e comprendere anche dimensioni strutturali e universali, “trascendentali”, del reale, pur sempre cercando di argomentare con rigore, allora si dischiude uno spazio per la riflessione ontologica e metafisica, grazie alla quale a Dio si può pervenire anche muovendo dalla natura, senza però confonderlo con alcuno degli elementi naturali. E Dio può essere, in qualche modo, compreso anche concettualmente, sia pure in maniera inadeguata, senza che perciò si riduca a un mito meramente consolatorio e rassicurante. E in questa prospettiva, ci si può pure chiedere se la storia umana abbia un senso, quale esso sia e se possa essere conosciuto scientificamente.

Natura e storia, pur muovendosi nella stessa direzione, hanno percorsi diversi; la necessità o casualità della prima lascia, nella seconda, ampio spazio all’umana libertà e all’imprevedibilità: l’affermazione per cui la storia ha un senso non equivale alla pretesa di conoscere questo senso in modo esauriente e totalizzante, né esclude quel mistero, che, anzi, rende la ragionevolezza più vera e umana, proprio perché più consapevole dei propri limiti costitutivi, oltre che delle proprie possibilità.

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Il bosone di Higgs: questione di scienza. La metafisica si muove su livelli diversi

Nuovo studio: la Sindone è vera, miracolo in linea con la fisica,  8 luglio, 2012, http://www.uccronline.it

Nel novembre 2011 proprio su questo sito web il fisico e dirigente di ricerca presso l’ENEA di Frascati, Paolo Di Lazzaro, ha presentato in anteprima uno studio scientifico svolto sulla Sacra Sindone, concentratosi sulla formazione dell’immagine. La conclusione è stata la presa di coscienza che oggi la scienza non è in grado di spiegare come si sia formata l’immagine corporea sulla Sindone, facendo diventare dunque non ragionevole l’ipotesi di un falsario medioevale. Soltanto utilizzando la luce UV e VUV di un laser eccimero impulsato della durata di alcuni miliardesimi di secondo, si è potuto colorare il lino in modo similsindonico.

In questi giorni è stato pubblicato un altro studio, realizzato dal dott. Giuseppe Baldacchini, fisico e già dirigente presso il Centro di Ricerca ENEA di Frascati. Egli ha riconosciuto che «accurati studi condotti con il metodo scientifico hanno dimostrato oltre ogni ragionevole dubbio che non si tratta di un falso, ed inoltre l’ipotesi più accreditata chiama in causa un processo energetico radiante compatibile con la Resurrezione».  Nell’introduzione si è soffermato sulla storia delle religioni, evidenziando come «il Cristianesimo è alla base della nascita della civiltà occidentale e del metodo scientifico». Se non vi sono prove per capire quale delle tante religioni sia quella vera, «la Sindone di Torino può dare una risposta a questo quesito, ed è singolare il fatto che le prove che lo dimostrano vengano dalla Scienza che spesso è contrapposta alla Religione, mentre non c’è confitto tra queste due categorie mentali dell’uomo». Il dott. Baldacchini ha quindi riflettuto sul fatto che «numerosi studiosi hanno messo in dubbio la validità delle misure con il 14C perché i campioni utilizzati per la misura non erano rappresentativi della Sindone e/o sono stati contaminati», una datazione molto probabilmente pilotata come ha mostrato un recente documentario.

Nella prima parte dello studio è stata confutata la tesi secondo cui la Sindone sarebbe un’opera artistica, in quanto «negli ultimi decenni è stato scoperto che la IC non è un disegno o una pittura eseguita con tecniche conosciute, e alcune macchie rossastre sono state causate da sangue umano». La Sindone, altrimenti, sarebbe stata «realizzata dal più geniale falsario mai apparso sulla Terra e ancora oggi sconosciuto», il quale avrebbe dovuto conoscere «alcune tecnologie o informazioni prima della loro invenzione e divulgazione [...] non poteva essere a conoscenza di scoperte moderne sia perché le tecniche a disposizione a quel tempo non permettevano di eseguire una simile opera dal punto di vista macroscopico e microscopico». Ma chi sostiene questa tesi, assume una posizione irragionevole, in quanto:

1) L’immagine corporea della Sindone è un falso negativo: tecnologia scoperta ed utilizzata nella fotografia solo nel 1850.

2) I chiodi sono infissi nei polsi dell’uomo della Sindone: ma in tutte le rappresentazioni antiche della crocifissione i chiodi sono piantati nelle mani, anche se in questo modo il corpo non poteva rimanere appeso in croce. L’ipotetico falsario medioevale non poteva saperlo o comunque non avrebbe avuto motivi per contraddire le rappresentazioni della tradizione, rischiando così di dare adito a sospetti.

3) L’immagine della gamba sinistra è più corta della destra: una conseguenza del metodo di inchiodatura dei piedi e della rigidità cadaverica repentina, due aspetti sconosciuti nel Medioevo, essendo stati scoperti solo in tempi recenti.

4) Sul lato destro della cassa toracica c’è una grande macchia di sangue e siero: nessun ipotetico falsario medievale poteva sapere che ciò è una conseguenza della morte istantanea per rottura della parete del cuore, una scoperta recente della medicina.

5) Le macchie di sangue sono nette e sotto di esse non c’è immagine corporea: queste caratteristiche sono incompatibili con un’opera artistica.

6) Ci sono numerose macchie di sangue sulla fronte e sulla calotta cranica: la rappresentazione tradizionale di Gesù è sempre stata con una corona di spine mentre le ferite sulla Sindone presuppongono un casco di spine, un fatto sconosciuto fino a tempi recenti. Nessun falsario, ancora una volta, avrebbe avuto motivi per contraddire di punto in bianco la rappresentazione tradizionale.

7) L’immagine corporea è assente in alcuni punti quali la parte destra della faccia e della fronte e altre parti del corpo: solo recentemente se ne è spiegata la ragione che è collegata alle formalità rituali della sepoltura.

8) L’immagine corporea contiene informazioni tridimensionali: i dipinti e le foto sono generalmente piatti e, a parte le difficoltà tecniche di riproduzione, non si spiegano i motivi che possono aver indotto l’ipotetico falsario a creare un simile effetto, inutile e sconosciuto nella storia dell’arte.

9) L’immagine corporea è estremamente superficiale e consiste di fibrille colorate giallo-seppia che risultano ossidate e disidratate: per le tecniche chimiche e fisiche antiche conosciute non sarebbe stato possibile, mentre esiste una tecnica optoelettronica moderna compatibile.

Si deduce, dunque, che «la Sindone non è un falso e tanto meno medievale, ed ha contenuto realmente il corpo morto di un uomo crocifisso in tempi antichi».

L’altra ipotesi è che la Sindone abbia contenuto un corpo di uno sconosciuto, non quello di Gesù, anch’esso crocifisso nello stesso modo più o meno alla stessa epoca. Una tesi ancora una volta irragionevole, perché:

1) Il lenzuolo funebre utilizzato per avvolgere il cadavere era pregiato e costoso: simili lini venivano utilizzati in Israele solo per persone di rango reale e/o posizione sociale elevata, ed in questo caso la storia ne avrebbe parlato.

2) L’uomo della Sindone è stato fustigato metodicamente su tutta la superficie del corpo: ci sono segni evidenti di flagello romano in numero così elevato che, a parte i Vangeli, nessun documento storico li ha mai riportati per qualsiasi altro condannato.

3) L’uomo della Sindone è stato incoronato con una corona/casco di spine: ci sono segni evidenti delle ferite delle spine e non si conoscono storicamente altre crocifissioni avvenute con questa aggiunta singolare.

4) Il costato è stato trafitto da una lancia: c’è una vistosa macchia di sangue e siero nel fianco destro dell’uomo causata da una ferita da lancia, un fatto piuttosto irrituale.

5) Le gambe dell’uomo della Sindone sono integre, mentre quelle dei condannati alla crocifissione venivano generalmente rotte per affrettarne la morte, che sarebbe avvenuta solo molto più tardi per soffocamento.

6) La Sindone non contiene tracce di liquidi e gas putrescenti: questi segni sono prodotti dopo circa 40 ore dalla morte, e quindi il corpo non c’era già più prima di allora ma non troppo prima, per via delle macchie di sangue che hanno richiesto del tempo per formarsi per la liquefazione del sangue già coagulato, processo di emolisi.

7) Il corpo non è stato rimosso manualmente: non ci sono tracce di trascinamento in corrispondenza delle macchie di sangue.

Secondo l’ipotesi del falso, si dovrebbe supporre che «un’altra persona sia stata sottoposta alla stesse torture del Gesù descritto dai Vangeli, tenendo conto però che nessuno all’epoca conosceva le conseguenze di tali azioni, e che sarebbe stato praticamente impossibile riprodurre le stesse condizioni temporali e spaziali». La spiegazione più logica è che «la Sindone è stata realmente il lenzuolo utilizzato per coprire il cadavere di Gesù circa 2.000 anni fa, dopo essere stato flagellato e crocifisso in una città della Galilea chiamata Gerusalemme, come è stato descritto nei Vangeli canonici».

Rispetto alle ipotesi scientifiche sulla formazione dell’immagine, «quella della esplosione di energia radiante (REB) è la più credibile attualmente, e la sua variante AMA (annichilazione materia-antimateria) risolve alcune difficoltà non altrimenti superabili». Attualmente, «l’unico modo di spiegare la Sindone nella sua interezza è che l’uomo descritto dai Vangeli come Gesù Cristo abbia subito un processo di annichilazione quando era cadavere e avvolto nella Sindone». Baldacchini riflette che «se la Resurrezione è realmente avvenuta allora, secondo la mia opinione, deve anche essere stato come per la creazione dell’universo. Infatti l’inizio del Big Bang può essere considerato un evento casuale (dagli agnostici) o sovrannaturale (dai credenti), ma il suo sviluppo è sicuramente avvenuto seguendo le leggi della Fisica, che molto probabilmente sono nate come le conosciamo oggi nel momento stesso del Big Bang. Quindi anche alla Resurrezione si può applicare lo stesso modello di una causa iniziale casuale o sovrannaturale, seguita poi da eventi spiegabili con le leggi della Fisica».

In conclusione, il fisico dell’ENEA ha affermato: «la Sindone di Torino è un testimonio muto della Resurrezione di Gesù Cristo, che quindi è realmente il figlio di Dio come più volte egli stesso ha asserito personalmente. Ma allora anche quello che ha detto, e che in parte ci è stato tramandato nei Vangeli e dalla tradizione della Chiesa, sulla vita e sulla morte è importante per noi».

Ma le verità della scienza sono provvisorie di Giovanni Reale - 05/07/2012, Fonte: Corriere della Sera, www.ariannaeditrice.it

Ciò che ho letto sui giornali in questi giorni mi ha lasciato, a dir poco, stupefatto. E non per l'evento comunicato, ossia la presunta scoperta di quella che si chiama «la Particella di Dio», ma per il modo in cui la notizia è stata comunicata e diffusa.

Si ha l'impressione che non pochi scienziati e gran parte degli uomini comuni siano rimasti inchiodati all'idea ottocentesca e del primo Novecento, secondo cui la scienza raggiunge verità ultimative e incontrovertibili. Ma l'epistemologia ha dimostrato il contrario, ossia che ciò che la scienza dice si colloca all'interno di «paradigmi», tutti quanti controvertibili con le conseguenze che questo comporta. Non poche volte alcune affermazioni della scienza, nell'evoluzione delle conoscenza, si sono capovolte nel loro contrario.

Popper ha dimostrato in modo preciso che ogni teoria scientifica è tale solo se — e nella misura in cui — risulta «falsificabile», ossia controvertibile. Una verità presentata come infalsificabile sarebbe, per definizione, non scientifica.

Se non si tiene ben presente questo, si trasforma la scienza in «scientismo», ossia se ne fa un idolo considerandola fonte di ipotesi, ossia di affermazioni modificabili, ma di verità assolute.

Molte dottrine cosmologiche sono, in realtà, forme di metafisica, trasfigurate e rivestite di simboli assai allettanti ma in realtà assai fragili.

L'antico problema da cui è nata la metafisica è proprio quello cui si connette la nuova «scoperta»: perché c'è l'essere e non il nulla. Ma questo problema non può essere affrontato da alcuna delle scienze particolari in quanto trascende i loro ambiti, e richiede ben altri strumenti per essere impostato e discusso, e in qualche modo risolto, o anche lasciato in sospeso.

La stessa espressione «Particella di Dio» rivela una tracotanza che alcuni scienziati hanno espresso senza mezzi termini, ossia la convinzione di essere, in qualche modo, mediante i nuovi strumenti di conoscenza, essi stessi Dio.

Mi viene in mente, a questo proposito, un'idea assai significativa, che mi pare di aver letto in Goethe: la verità, soprattutto se si tratta di una verità suprema, ha questo di caratteristico, di essere più grande di qualsiasi pensiero e di qualunque parola di uomo. 

La massa invisibile che illuminerà i segreti dell’Universo, 05 luglio 2012, http://www.ilgiornale.it

Grazie ai fisici del Cern diretti da Heuer e Bertolucci e che lavorano nelle collaborazioni Atlas e Cms usando la formidabile macchina LHC, sappiamo finalmente che esiste la tanto attesa «Particella di Dio».

Il grande pubblico però vuole sapere se c'è una novità concettuale in questa scoperta. La risposta è positiva e straordinariamente interessante. Essa riguarda infatti l'esistenza delle masse immaginarie nella struttura Logica che abbiamo scoperto studiando l'Universo Subnucleare nel corso di questi ultimi decenni. La massa immaginaria si ottiene moltiplicando la massa reale per l'unità immaginaria come si fa con un numero qualsiasi. Ricordiamo ai lettori che l'unità immaginaria (il cui simbolo è «i») è quel numero che moltiplicato per se stesso dà come risultato meno uno.

Ancora oggi molti esponenti della cultura dominante hanno difficoltà ad accettare l'esistenza della «massa immaginaria» per descrivere la realtà che ci circonda e di cui siamo fatti. La prova di questo scetticismo sta nel nome «Particella di Dio» dato al Bosone di Higgs. Motivo: se è vero quello che propone Higgs, lui diventa Dio, dicevano gli scettici.

Il mio amico e collega Peter Higgs - che è stato a Erice fino a domenica per seguire il 50mo Corso della Scuola di Fisica Subnucleare - tirò fuori l'idea di usare la massa immaginaria per superare la seguente difficoltà. Quando compriamo un chilo di pane, è fuori discussione che abbiamo tra le mani la massa reale di quella cosa cui diamo il nome di pane. Sappiamo anche però che quel chilo di pane è fatto con circa mezzo chilo di protoni e circa mezzo chilo di neutroni, più qualcosa come duecentocinquanta milligrammi di elettroni. Anche un chilo d'oro - o di qualsiasi altra cosa - è fatto con proporzioni quasi identiche di protoni, neutroni, ed elettroni; tutte particelle dotate di masse reali.

Il problema che Peter Higgs si decise ad affrontare stava nel fatto che se si mette la massa reale per descrivere quello che fanno i protoni i neutroni e gli elettroni, i calcoli saltano in aria, come abbiamo detto su queste colonne il 30 giugno scorso.

Quando si vuole descrivere un qualsiasi fenomeno, il primo passo è trovare di quel fenomeno quale è la «densità di energia». Fu il grande Lagrange a scoprire questa formidabile verità. Ecco perch´ alla densità di energia di dà il nome di Lagrangiana. Peter Higgs ebbe l'idea di mettere nella Lagrangiana la massa immaginaria e scoprì che - in questo modo - le cose di cui è fatto il mondo acquistano «massa reale» senza che i calcoli saltino in aria.

La scoperta del Bosone di Higgs apre l'orizzonte dell'Universo Subnucleare alla esistenza delle masse immaginarie di cui c'è tanto bisogno. Ad esempio per avere la rottura spontanea di una Legge di Simmetria. Noi fisici cerchiamo di capire com'è fatto il mondo partendo da Leggi di Simmetria che uniscono tanti fenomeni apparentemente diversi, e poi introducendo le necessarie rotture di queste stesse Leggi di Simmetria.

La scoperta della Particella di Dio ci dice che non è poi così folle mettere nella Lagrangiana le masse immaginarie. Le conseguenze sono tante. Anzitutto l'unificazione delle Forze Elettromagnetiche e delle Forze di Fermi (dette anche Forze Deboli).

Le Forze Elettromagnetiche sono quelle che permettono l'esistenza di cose entrate nella vita di tutti i giorni: TV, radio, telefonini, internet, elettrodomestici e tecnologia mediche come raggi X, Tac, Pet ecc.. Le Forze di Fermi permettono alle Stelle di avere una valvola di sicurezza che garantisce con estrema esattezza quanta «benzina» deve essere prodotta - ogni secondo - affinch´ la stella non si spenga n´ salti in aria. Questa valvola di sicurezza è la «Carica Universale di Fermi» il cui valore nessuno era riuscito a misurare. Chi scrive è riuscito a farlo nel 1961. La «benzina» delle stelle sono i «neutroni», da non confondere con i «neutrini», che alle stelle garantiscono il sistema di raffreddamento, evitando che esplodano. L'unificazione delle Forze Elettromagnetiche con le Forze di Fermi non sono concetti filosofici campati in aria. Sono Scienza Galileiana che permette al Sole di brillare con estrema regolarità per miliardi di anni senza mai spegnersi n´ saltare in aria.

Questo funzionamento del Sole - di vitale importanza per noi - ha bisogno delle «masse immaginarie», grazie alle quali è garantita la massa reale alle strutture necessarie perch´ possano esistere sia le Forze Elettromagnetiche sia quelle di Fermi. L'incredibile conseguenza di queste masse immaginarie sta nel fatto che esse garantiscono anche l'esistenza di «cose» con massa zero, come è la luce. Insistiamo su questo dettaglio in quanto la massa zero della luce (fatta di fotoni) nasce dalla stessa sorgente (massa immaginaria) che garantisce le masse reali delle particelle necessarie alle Forze di Fermi per esistere.

E non è tutto. La massa immaginaria garantisce anche la massa reale dei quark di cui sono fatti i protoni e i neutroni di quel chilo di pane citato in apertura. Il lettore che pensa sia finito il ruolo della massa immaginaria rifletta sul fatto che anche quei duecentocinquanta milligrammi di elettroni necessari affinch´ il chilo di pane possa esistere ha bisogno della massa immaginaria nella Lagrangiana. Ecco perch´ ieri ho detto a Peter Higgs che aveva forse ragione il fisico scettico che definì il Bosone di Higgs particella di Dio.

Il lungo cammino di scienza e verità

Un creatore ha voluto l'universo – Universo - Il commento del cardinale e teologo alla scoperta della particella di Dio di Elio Sgreccia, 5/07/2012, http://vaticaninsider.lastampa.it/

Roma

La rilevanza della scoperta della «particella di Dio» è riconosciuta dall’intera comunità scientifica, ma un dato mi pare ancora più rilevante. E cioè che si va consolidando in tutti la convinzione che l’universo abbia un origine e una causa proporzionata. Lungo la storia della scienza si sono succedute teorie come quelle della nebulosa originaria o del Big Bang. Stavolta l’ipotesi va ancora più in profondità, fino al cuore della materia: si suppone che esista un elemento primigenio da cui sia scaturito il mondo. Noi la chiamiamo creazione in quanto è l’azione di un creatore intelligente che ha pensato e voluto l’universo.

Questi vari punti individuati hanno una certa relazione con la fase iniziale del creato, ma la vera causa non può essere in questi fatti scientifici bensì in un essere intelligente che noi chiamiamo Dio la cui azione è appunto la creazione. Spetta alla scienza identificare il «fattore primo» dal punto di vista materiale, però supporre l’esistenza di un creatore richiede un salto filosofico. Può darsi che neppure questa meravigliosa scoperta indichi l’atto iniziale della materia, ma è indubitabile che vi sia un inizio della creazione. Tra fede e scienza non vi è opposizione, nonostante alcuni episodi di incomprensione nei secoli. La Bibbia ci parla della creazione come del primo linguaggio attraverso il quale Dio ci rivela qualcosa di sé. Benedetto XVI ha più volte elogiato i tanti scienziati ispirati da stupore e gratitudine di fronte al mondo che ai loro occhi appare come l’opera buona di un Creatore sapiente e amorevole. Lo studio scientifico si trasforma così in un inno di lode.

E’ in corso la causa di beatificazione dei quell’astrofisico Enrico Medi che scriveva: «Oh, voi misteriose galassie, io vi vedo, vi calcolo, vi intendo, vi studio e vi scopro, vi penetro e vi raccolgo. Io prendo voi stelle nelle mie mani, e tremando nell’unità dell’essere mio vi alzo al di sopra di voi stesse, e in preghiera vi porgo al Creatore, che solo per mezzo mio voi stelle potete adorare».

Bosone di Higgs esiste scoperta particella Dio - L'annuncio al Cern di Ginevra, in lacrime il fisico che aveva previsto l'esistenza 48 anni fa, 04 luglio, http://www.ansa.it

GINEVRA  - E' stata scoperta la "particella di Dio", ossia il bosone di Higgs grazie al quale ogni cosa ha una massa. L'esistenza della particella prevista 48 anni fa è stata annunciata oggi al Cern di Ginevra.

I dati, accolti da un applauso fragoroso, sono stati presentati dagli esperimenti Cms, coordinato dall'americano Joseph Incandela, e Atlas, coordinato dall'Italiana Fabiola Gianotti. Entrambi indicano con un margine di errore vicino allo zero che il bosone di Higgs ha dimensioni comprese fra 125 e 126 miliardi di elettronvolt (GeV), ossia pesa fra 125 e 126 volte più di un protone, una delle particelle che costituiscono il nucleo di un atomo.

"Nei nostri dati osserviamo chiaramente i segni di una nuova particella": dopo tanta prudenza, fughe di notizie e il video finito online per errore, i ricercatori parlano finalmente della particella che stanno inseguendo da decenni e che sono riusciti a catturare. Ricercatori di tutto il mondo erano in coda già dalle prime ore della mattinata, con un anticipo di tre ore, per assicurarsi un posto nel seminario affollatissimo. Prima dell'inizio dei lavori un enorme applauso ha accolto l'ingresso del fisico teorico Peter Higgs, che nel 1964 aveva previsto l'esistenza del bosone che dà la massa ad ogni cosa. Higgs non è solo: con lui ci sono gli altri teorici che in modo indipendente avevano previsto l'esistenza della stessa particella: Francois Englert, Gerald Guralnik, C. R. Hagen, Tom Kibble. Manca all'appello solo Robert Brout, morto poco più di un anno fa. Il seminario del Cern viene trasmesso in diretta in diversi centri di ricerca in tutto il mondo, primo fra tutti il convegno internazionale di fisica delle particelle in corso a Melbourne. In Italia il collegamento principale è con la sede centrale dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) a Roma. L'Infn riveste infatti un ruolo di primo piano nella partecipazione al Cern, con almeno 600 ricercatori, e nelle ricerche sul bosone di Higgs. "Le incredibili prestazioni di Lhc e di Atlas e gli enormi sforzi di un grandissimo numero di persone ci hanno portato a questo risultato entusiasmante", ha detto Fabiola Gianotti, presentando i dati. Anche per Joseph Incandela i dati indicano che "c'é una nuova particella. Sappiamo che deve essere un bosone e che si tratta del bosone più pesante mai trovato". Entrambi gli esperimenti sono stati condotti nel più grande acceleratore del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) ed il margine di errore raggiunto in entrambi gli esperimenti è pari a 5 deviazioni standard, vale a dire che la probabilità che ci sia un errore sono praticamente uguali a zero.

Mentre l'italiana Fabiola Gianotti, responsabile dell'esperimento Atlas, finiva di presentare i dati, il 'papa'' della particella di Dio, il fisico Peter Higgs, non è riuscito a trattenere le lacrime. Piangeva . Un applauso interminabile ha travolto la sala quando i la presentazione era terminata e i dati erano ormai sotto gli occhi di tutti: grida, applausi, tantissima emozione nei visi di tutti: un entusiasmo incredibile al quale faceva eco quello dei fisici in collegamento da Melbourne.

Poi il direttore generale del Cern, Rolf Heuer, ha invitato tutti a rivolgere gli applausi a Peter Higgs e gli altri quattro papà della particella presenti: Francois Englert, Gerald Guralnik, C. R. Hagen, Tom Kibble. Manca Robert Brout, morto poco più di un anno fa. "E' davvero incredibile - ha detto Higgs - che tutto questo sia successo mentre sono ancora in vita".

Dopo una caccia lunga 48 anni, il bosone di Higgs non ha ancora finito di stupire. "E' come vedere da lontano un uomo che somiglia molto a un nostro amico, ma dobbiamo avvicinarci per capire se si tratta davvero di lui o di un gemello con qualcosa di diverso": così il direttore generale del Cern, Rolf Heuer, ha spiegato nella conferenza stampa il senso della scoperta del bosone di Higgs annunciata oggi a Ginevra.

La particella osservata dagli esperimenti Cms e Atlas ha tutti i requisiti previsti dalla teoria di riferimento della fisica contemporanea, chiamata Modello Standard. Tuttavia presenta alcune anomalie, soprattutto nel modo in cui interagisce con le particelle di luce (fotoni) e con alcune famiglie di quark. Questo strano comportamento "é l'indizio di qualcosa di anomalo", ha osservato Guido Tonelli, alla guida dell'esperimento Cms nel periodo in cui la 'caccia' al bosone di Higgs si organizzava. "Questa particella somiglia al bosone di Higgs, ma è fragilissima e sensibilissimà, ha detto ancora Tonelli. Capire se è effettivamente anomalia " il prossimo passo della ricerca. Soltanto nei prossimi mesi, hanno detto i ricercatori, si potrà capire se il bosone di Higgs osservato è quello previsto dal Modello Standard o se è qualcosa di diverso. "Il Modello Standad non è completo", ha detto la responsabile dell'esperimento Atlas, Fabiola Gianotti. Il bosone di Higgs è l'ultimo tassello necessario per completarlo, ma non é affatto detto che lo sarà. La sensazione diffusa, e che rende palpabile l'entusiasmo dei ricercatori, è che si apre una nuova pagina della fisica, che va oltre le teorie attuali. "Ci stiamo muovendo - ha detto Heuer - verso una nuova parte della fisica delle particelle".

"E' un momento storico - ha detto Heuer al termine del seminario - I dati presentati oggi sono una pietra miliare nella nostra comprensione della natura. Non abbiamo trovato soltanto l'ultima pietra miliare necessaria per completare il Modello Standard. Siamo all'inizio di un lungo viaggio alla scoperta delle proprietà interessanti di questa nuova particella", ha aggiunto.

03/07/2012 - IL CASO  "Sempre più vicini alla scoperta della particella di Dio" - Eccitazione tra i fisici, domani annuncio al Cern Ma la verità potrebbe essere diversa dalle attese - BARBARA GALLAVOTTI, GINEVRA, http://www3.lastampa.it

Difficile contenere l’entusiasmo qui al Cern, perché nella rete ci deve essere qualcosa di grosso, qualcosa che sarà annunciato domani in una conferenza per la quale ci si sta preparando in tutto il pianeta a dispetto dei fusi orari più ostili.

Tutti gli indizi farebbero pensare che finalmente verrà annunciata la scoperta del bosone di Higgs. A quanto trapela però le cose potrebbero essere più complicate del previsto, e forse persino più interessanti.

Andiamo con ordine. Il bosone di Higgs, l’imprendibile particella di Dio è il Santo Graal per la cui ricerca è stato costruito il grande acceleratore LHC in funzione al Cern di Ginevra. La particella dovrebbe essere prodotta come conseguenza di scontri tra protoni che viaggiano quasi alla velocità della luce in direzioni opposte. Per i fisici è molto importante riuscire a individuare il bosone, perché è la chiave di volta senza la quale tutto ciò che è stato teorizzato riguardo al funzionamento dell’Universo non regge più.

Già a dicembre, i ricercatori avevano annunciato di aver visto qualcosa di interessante, senza però avere la certezza che fosse l’agognata particella. Ora però ci sono molti nuovi dati a disposizione, e sarebbe logico aspettarsi una conferma. Lo farebbero pensare anche episodi mondani, ad esempio per la conferenza di mercoledì sono attesi quattro signori che non passano inosservati e che di certo non pianificano un viaggio a Ginevra senza un buon motivo. Uno è Peter Higgs, il fisico inglese da cui ha preso il nome la particella. In realtà però la teoria che ha portato a ipotizzare il bosone ha molti padri, cioè oltre ad Higgs, guarda caso, gli altri tre ospiti: François Englert, Gerald Stanford Guralnik e Carl Richard Hagen (l’ultimo genitore, Robert Brout, è deceduto nel maggio 2011).

Eppure, dicevamo, l’annuncio della scoperta del bosone potrebbe non arrivare, per due motivi. In primo luogo, i fisici basano le loro scoperte sulla probabilità e giudicano affidabile un risultato quando la probabilità che sia dovuto al caso è inferiore a una su un milione. Il bosone di Higgs lascia una firma caratteristica negli apparati costruiti per captarne le tracce, ma occorre essere assolutamente certi di avere visto proprio lei, e non lo scarabocchio dovuto a un rumore di fondo. E questa certezza si può avere solo analizzando un enorme numero di dati. Non basta. La firma non deve solo essere chiara al di là di ogni minimo dubbio: deve essere anche esattamente come ci si aspetta. In caso contrario, bisognerà capire perché è diversa.

Insomma, è possibile che domani i ricercatori annuncino che è stata fatta una scoperta, ma che è ancora presto per affermare che si tratta proprio del bosone. Ciò vorrebbe dire che c’è sicuramente bisogno di nuovi dati, ma forse anche che l’Universo ha qualche grossa sorpresa da riservarci. Probabilmente al Cern avrebbero preferito avere ancora tempo a disposizione, ma ci sono degli appuntamenti che gli scienziati non possono mancare e a mettere fretta in questo caso è una grande conferenza che inizia in Australia domani stesso e da dove buona parte della comunità seguirà l’incontro di Ginevra in collegamento via web.

FISICA/ Alla fine la materia oscura uscirà da una caverna del South Dakota Nicola Sabatini, giovedì 29 marzo 2012, http://www.ilsussidiario.net/

Verso la fine del XIX secolo il mondo scientifico si esaltava per gli straordinari progressi teorici che si andavano ottenendo, tanto che qualche illustre scienziato si sentì l’impudenza di affermare che in pochi anni la fisica “sarebbe finita”, intendendo con questo l’idea che si era prossimi a definire tutto: che qualsiasi fenomeno, cioè, sarebbe risultato spiegabile a partire dai concetti e dalle leggi che si stavano scoprendo e inquadrando nella nuova cornice teorica. Poi arrivò Max Planck con la sua spiegazione della radiazione di corpo nero e la fondazione della meccanica quantistica, e dopo di lui altre scoperte e altre intuizioni. La realtà insomma si prese gioco in poco tempo dello strano delirio di onnipotenza di alcuni. Da allora il cammino della fisica è stato imprevedibilmente ricco e vario, e non ha mancato di dispensare sorprese le più impensabili: affermare una qualche fine della fisica appare ormai assai poco rispondente alla realtà delle cose.

Uno degli esempi di questo sorprendente rinnovamento e del continuo ampliamento delle conoscenze che gli scienziati hanno potuto sperimentare nel XX secolo è sicuramente la scoperta della materia oscura, la famosa massa mancante dell’Universo, che lo pervade e lo attraversa in ogni dove. La natura della materia oscura è ancora misteriosa e molti sono gli esperimenti ideati e realizzati per individuare le particelle di cui essa sarebbe composta.

Si sa che le particelle che dovrebbero comporre la materia oscura possono essere di due nature: relativistica, cioè particelle che si muovono a velocità della luce e possiedono una massa piccolissima o non ne possiedono per niente, oppure non relativistica, cioè particelle “lente” con masse anche grandi.

Nella prima delle due categorie rientrano i famosi neutrini, mentre nella seconda trovano spazio le cosiddette WIMPs, acronimo per Weakly Interactive Mass Particles: sono particelle dotate di una massa anche centinaia o migliaia di volte il protone e che interagiscono con la materia normale solo sulla base dell’attrazione gravitazionale. La loro velocità è molto bassa, pari a qualche centinaia di chilometri al secondo, e sembra si ammassino intorno ai centri di attrazione gravitazionale o nelle stelle. L’acronimo non è casuale, in quanto wimp in inglese significa timido, non aperto, non avventuroso: una persona che interagisce debolmente con l’ambiente che lo circonda, per l’appunto. Le WIMPs sono fondamentali nello studio della materia oscura perché si pensa che ne costituiscano pressoché la totalità, dopo che pochi anni fa ci si è resi conto che il candidato principale -il neutrino- non poteva coprirne che una piccola percentuale.

Nel Modello Standard, il modello teorico che sistematizza tutte le particelle esistenti e le interazioni fra di esse, non è prevista l’esistenza di WIMPs: l’ipotesi che esistano nasce da una classe di teorie che espandono il Modello Standard chiamate Teorie delle Superstringhe. Esiste in Italia un importante esperimento per la rilevazione delle WIMPs nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), l’esperimento D.A.M.A.

Come ai LNGS, ci sono altri luoghi nel mondo che si stanno attrezzando per la rilevazione delle WIMPs: uno di questi luoghi è la Davis Cavern dei Sanford Laboratories di Homestake, nel South Dakota (Usa). La caverna è un antro a circa 1450 metri sotto la superficie: questo spesso strato di terra e roccia garantisce che i rivelatori dell’esperimento LUX (Large Underground Xenon) che verrà ospitato nella Davis Cavern siano “liberati” dalla presenza dei raggi cosmici.

Gli esperimenti come LUX consistono spesso in grandi camere contenenti un liquido poste sotto osservazione di decine e decine di rivelatori -LUX per la precisione possiede 122 tubi fotomoltiplicatori- che catturano ogni possibile traccia di radiazione rilasciata dall’interazione fra le particelle e i nuclei degli atomi che costituiscono il liquido, arrivando a rilevare anche il singolo fotone. LUX come dice l’acronimo, contiene Xenon liquido al suo interno, per la precisione 350 Kg. La camera contenente lo Xenon e i rivelatori è immersa in una grande camera di forma cilindrica di 8 metri di diametro e alta 6 contenente 300 tonnellate di acqua. L’acqua riduce il fondo di raggi gamma di origine cosmica di sette ordini di grandezza. Lo strumento è inoltre raffreddato a poco più di 100 gradi sotto zero, temperatura alla quale lo Xenon si liquefà.

Le caratteristiche di LUX ne fanno l’esperimento più preciso mai concepito per lo studio della materia oscura. Ma la storia di LUX è ancora di là entrare nel vivo, in quanto lo strumento è stato sì realizzato nell’ultimo anno, ma nei laboratori in superficie, mentre si stavano ultimando le operazioni di messa a punto della Davis Cavern per poterlo ospitare.

Adesso gli scienziati, 75 ricercatori da tutto il mondo, hanno iniziato le operazioni di smontaggio dello strumento, e inizieranno a breve quelle di trasporto e rimontaggio nel sito definitivo, cioè a quasi un chilometro e mezzo sotto terra. Lo strumento dovrebbe essere operativo per la fine del 2012. «È molto eccitante -racconta James Verbus, dell’Università del Rhode Island, che collabora al progetto-: ho lavorato personalmente a questo esperimento per due anni come studente non laureato e tre come laureato. Siamo molto ottimisti di come andrà sulla base dei risultati ottenuti: tutto è andato per il meglio e siamo molto confidenti di riuscire a fare quello che ci siamo prefissati».

E, come insegna la storia della fisica delle particelle, gli imprevisti e le novità non mancheranno di sicuro.

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Le neuroscienze decretano la fine del libero arbitrio? (parte quarta), Michele Forastiere, michele.forastiere@gmail.com, 21 febbraio, 2012, http://www.uccronline.it

Ricorderete che nell’ultimo articolo (Ultimissima 5/2/12 ), il terzo della serie sul libero arbitrio, avevamo esaminato il punto di vista dell’informatica sul problema del rapporto mente-cervello (la cosiddetta questione ontologica).

Eravamo arrivati alle seguenti conclusioni:

A) L’informatica non potrà mai dare una risposta soddisfacente alla questione ontologica, fondamentalmente perché nemmeno l’eventuale superamento di tutti i test da parte di un’ipotetica “mente artificiale” sarebbe in grado di falsificare l’ipotesi interazionista, né di verificare quella riduzionista;

B) Vi sono fondate ragioni teoriche (la mancanza di intenzionalità e l’argomento gödeliano) per ritenere che la mente umana non sia effettivamente riducibile a un meccanismo dal funzionamento algoritmico;

C) Per avere qualche speranza di arrivare in porto, un efficace studio teorico del legame tra mente e cervello richiede verosimilmente un’analisi approfondita dei fenomeni fisici fondamentali coinvolti nell’attività neurale.

Prima di procedere nell’analisi è necessario chiarire alcuni concetti. La nostra conoscenza del funzionamento della natura deve molto allo splendido edificio teorico che gli scienziati avevano messo a punto alle soglie del XX secolo, comunemente definito fisica classica. Con questo termine si intende, in buona sostanza, il paradigma secondo cui la realtà oggettiva è costituita da microscopiche particelle solide, interagenti mediante forze che seguono leggi matematiche rigorose. Secondo questa concezione, l’Universo è uno smisurato meccanismo, i cui innumerevoli ingranaggi non possono fare altro che ruotare e incastrarsi nel modo stabilito da inesorabili leggi matematiche – in modo del tutto indipendente dai pensieri, dalle emozioni e dalle intenzioni delle persone “presenti sulla scena”. Insomma, apparentemente la fisica classica implica il determinismo, e risolve il problema ontologico a favore del riduzionismo materialista. Dico “apparentemente”, perché è comunque fatta salva la possibilità di una qualche forma di dualismo cartesiano o spiritualismo che giustifichi in maniera non materialista l’autocoscienza e il libero arbitrio – un’ipotesi che, sebbene ripugni a molti studiosi, rimane pur sempre scientificamente non falsificabile.

Tuttavia, da circa ottant’anni sappiamo che l’Universo materiale non è descritto correttamente dalla fisica classica. Tra la fine del XIX e l’inizio del XX secolo, infatti, una serie di esperimenti e di accurate riflessioni teoriche avevano convinto la comunità scientifica che era necessario un profondo ripensamento del paradigma classico. Si giunse così, Intorno agli anni ’30 del XX secolo, alla formulazione della meccanica quantistica , una teoria destinata a rivoluzionare il mondo della scienza – e non soltanto quello. Una delle caratteristiche principali della meccanica quantistica consiste nella sostituzione dei numeri che in fisica classica descrivono le proprietà dei sistemi con operazioni matematiche astratte . Da questa sostituzione (detta “quantizzazione” ) segue il famoso Principio di Indeterminazione di Heisenberg, secondo cui (per esempio) non è possibile determinare con esattezza contemporaneamente la velocità e la posizione di una particella. Il livello di indeterminazione dipende da una costante universale denominata Costante di Planck , che è un fattore onnipresente nelle equazioni della meccanica quantistica. È interessante notare che, ponendo tale costante uguale a zero, le equazioni quantistiche si riducono alle equazioni classiche! La fisica classica si rivela dunque un’approssimazione della fisica quantistica: in quanto tale, perciò, diventa un approccio da considerarsi valido solo entro limiti che dipenderanno dal tipo di fenomeno studiato.

Il Principio di Indeterminazione ha una ricaduta immediata su uno dei problemi che abbiamo incontrato in questo percorso. È chiaro, infatti, che in un Universo quantistico il determinismo non è più sostenibile, né in teoria, né in pratica. Il motivo è che, se è vero che i sistemi macroscopici costituiscono – di norma – delle eccellenti approssimazioni classiche, è altrettanto vero che la dinamica dei sistemi complessiappare estremamente sensibile alle condizioni iniziali . In parole povere, diventa teoricamente impossibile prevedere l’evoluzione temporale di un qualunque sottoinsieme materiale dell’Universo, perché non se ne può conoscere con precisione infinita lo stato iniziale. Un’altra importante caratteristica,propria della meccanica quantistica, è il fatto che l’Osservatore diventa parte integrante di ogni esperimento. È infatti la sua scelta preliminare di una tra varie possibilità prestabilite a fissare la successiva evoluzione del sistema (che avverrà secondo precise leggi matematiche), e quindi a determinare i potenziali risultati di una misura. Il punto-chiave è che non è possibile dire – in base alle leggi quantistiche - quale tra le intenzioni fisicamente consentite sarà effettivamente scelta, e quando questa scelta sarà attuata. In definitiva, l’Osservatore va trattato, nelle applicazioni pratiche, come un agente capace delle libere scelte che servono a fissare i parametri indipendenti della teoria. Fu John Von Neumann, uno dei padri fondatori della meccanica quantistica, a fissare il formalismo matematico di tale azione , secondo lo schema applicativo oggi universalmente adottato dalla comunità scientifica.

Si capisce come l’idea di un Osservatore “attivo” vada a incidere sul problema del rapporto causale mente-cervello – sebbene, naturalmente, non possa risolverlo. La questione dell’effettivo ruolo della coscienza, infatti, riguarda l’interpretazione della teoria quantistica – ancora oggi largamente dibattuta – e non la sua applicazione – che è invece ampiamente consolidata nella pratica sperimentale. Va detto che esistono più di dieci interpretazioni possibili per la meccanica quantistica, tutte ugualmente valide dal punto di vista scientifico, perché indistinguibili mediante esperimenti (la progettazione di test capaci di discriminare tra le varie interpretazioni è tuttora oggetto di ricerca attiva). Secondo una di queste interpretazioni, dovuta allo stesso von Neumann e a Eugene Wigner – recentemente rielaborata da Henry Stapp – la coscienza gioca un ruolo causale attivo. In pratica, secondo l’interpretazione di von Neumann-Wigner-Stapp l’interazionismo diventa un’ipotesi che si inserisce in maniera naturale nel contesto della meccanica quantistica. Chiaramente, in questa ottica la mente si conferma essere un fenomeno irriducibile alla pura materialità.  È interessante osservare che l’analisi di Stapp, oltre a eliminare alla radice i problemi legati a una concezione meccanicistico-algoritmica della mente, è in grado di spiegare coerentemente i fenomeni neuro-psicologici . Il meccanismo che sarebbe alla base del legame mente-cervello è l’Effetto di Zenone Quantistico . Tale effetto, che è stato verificato direttamente in sistemi atomici, viene usato con ogni probabilità anche nell ‘orientamento magnetico degli uccelli.

Le critiche alla proposta di Stapp fanno principalmente appello a una presunta inutilità dell’approccio quantistico nello studio del cervello umano (vedere per esempio qui ). Tale obiezione non sembra , in realtà, particolarmente giustificata. Bisogna ricordare, tra l’altro, che la fisica classica è solo un’approssimazione alla fisica quantistica: e non è detto che essa sia un’approssimazione valida in tutti i dettagli nel caso di un oggetto complesso come il cervello, il cui funzionamento dipende in maniera determinante da flussi di ioni attraverso canali di dimensioni atomiche. Si aggiunga il fatto che, negli ultimi anni, si sono accumulate numerose prove di comportamento quantistico in oggetti macroscopici  e in esseri viventi . In ogni caso, è bene ribadire che la fisica classica non può produrre risposte definitive al problema della mente. Nella prospettiva del materialismo, infatti, il paradigma classico implica una concezione meccanicistica del cervello, e di conseguenza un’idea di mente algoritmica – una soluzione che, come abbiamo visto, risulta insoddisfacente sotto molti aspetti.

Giunti infine al termine di questo lungo percorso, direi che si possa affermare con sicurezza che né le neuroscienze , né l’informatica , né la fisica decretano la fine del libero arbitrio dell’Uomo. Oserei anzi esprimere un concetto davvero azzardato: l’idea che anche la scienza moderna cominci a concepire la mente come una componente essenziale del tessuto della Realtà, e non solo (per usare le parole dello stesso Stapp) come “un testimone causalmente inerte dell’insensata danza degli atomi”.

Il veto di Hilbert, ovvero perché l’Universo non è sempre esistito di Giorgio Masiero,  23 gennaio, 2012, http://www.uccronline.it

Oggi ricorre il 150° anniversario della nascita di David Hilbert, uno dei maggiori matematici di tutti i tempi. Lo commemoro illustrando una sua tesi, squisitamente “finitista” secondo la sua concezione della matematica ed interdisciplinare com’era la sua visione epistemica. La tesi riguarda un’ampia categoria di strutture (gli insiemi cantoriani) ed ha un corollario con ricadute in fisica ed in filosofia: un intervallo infinito di tempo passato è una contraddizione. Ne consegue che il tempo ha avuto un inizio, ed il mondo con esso: si ritrova così per via logico-matematica il risultato cui erano arrivati Agostino ed i filosofi del Kalam per via metafisica e cui perviene la fisica moderna nella teoria standard del Big Bang e con il teorema di Borde, Guth e Vilenkin (BGV, 2003) nelle speculazioni cosmologiche quanto-gravitazionali.

Prima di enunciare il “veto di Hilbert”, devo analizzare il concetto di “infinito”, perché la parola può essere usata in tre significati distinti che conviene esplicitare. In una prima accezione, infinito significa senza restrizioni. L’attribuzione non è data in positivo attraverso l’assegnazione di una qualità, ma negando limiti ad una qualità. Così si dice che un tale ha una pazienza infinita, a significare che ha una pazienza senza limiti; che Dio è bontà infinita, ecc. Questo tipo di accezione non appartiene alla matematica, perché non è operativa. C’è poi un secondo significato d’infinito, quello d’un processo indefinito che non arriva mai alla conclusione. Hilbert sulla scia di Aristotele lo chiama infinito potenziale. Un esempio è dato dall’operazione di dimezzare un segmento: è chiaro che, dopo averlo dimezzato una volta, posso dimezzare la metà; e poi dimezzare la metà della metà; ecc. Questa procedura di suddivisione può procedere in teoria quanto si vuole. Essa è genuinamente matematica perché è operativa, tanto che un teorema prevede (come risulterà evidente a tutti i lettori) che più si avanza nella procedura, più la lunghezza del risultato si avvicina a zero. Un altro infinito potenziale è la serie numerica 1 – 1/3 + 1/5 – 1/7 +…, dove si procede indefinitamente in operazioni alterne di addizioni e sottrazioni dei reciproci dei numeri dispari. La procedura è matematica perché è operabile, tanto che un teorema di analisi prevede (e ciò risulterà forse sorprendente a qualche lettore) che più si avanza nella procedura più la somma parziale si avvicina a π/4. (Tra parentesi: queste procedure matematiche indefinite non sono eseguibili da un computer, perché un software deve contenere un numero finito di istruzioni! Per quanto sia veloce il suo processore e grande la sua memoria, una macchina non potrà mai eseguire tutte le operazioni d’un infinito potenziale. Così, a differenza della mente umana, nessuna macchina potrà mai predire il risultato π/4 della serie a segni alterni che ho scritto sopra.)

La terza accezione d’infinito è l’infinito attuale. Con ciò s’intende un “insieme cantoriano”, ossia una collezione contenente un numero di elementi superiore ad ogni numero dato. L’alfabeto inglese è un insieme di 26 lettere, pertanto non è un insieme cantoriano; né lo è l’insieme dei granelli di sabbia del mare (come Archimede dimostrò al tiranno di Siracusa), né l’insieme delle particelle dell’Universo, il cui numero non supera 1080, il numero di Eddington. Invece l’insieme dei numeri naturali (che in matematica si indica con N) è un insieme cantoriano, perché contiene un numero di elementi maggiore di qualsiasi numero prefissato. Si può dire che N ha un numero infinito di elementi, dove in questo caso infinito va inteso nell’accezione d’infinito attuale, realizzato. Nella matematica – che è un dominio fuori dallo spazio e dal tempo – esistono molti insiemi cantoriani, anzi il loro numero è un infinito attuale! Oltre ad N, altri insiemi cantoriani sono: Z (l’insieme dei numeri interi), Q (l’insieme dei numeri razionali), R (l’insieme dei numeri reali), C (l’insieme dei numeri complessi), un segmento o la retta o il piano o lo spazio intesi come insiemi di punti, l’insieme di tutte le curve, ecc., ecc.

Il problema che Hilbert si pose fu: nel mondo reale possono esistere insiemi cantoriani? Ovvero: una struttura aggregata fisica può contenere un infinito attuale di elementi? Per gli atomisti greci la risposta era positiva, ed un infinito attuale reale sarebbe il mondo stesso, che immaginavano composto d’infiniti atomi. Nel “De rerum natura” il poeta latino Lucrezio, adepto di Leucippo e Democrito, canta: “Gli atomi delle cose che hanno figure simili tra loro sono infiniti. […] E in verità, dato che l’intero spazio è infinito fuori dalle mura di questo mondo, l’animo cerca di comprendere cosa ci sia più oltre, fin dove la mente voglia protendere il suo sguardo, fin dove il libero slancio dell’animo da sé si avanzi a volo. In primo luogo, per noi da ogni punto verso qualunque parte, da entrambi i lati, sopra e sotto, per il tutto non c’è confine: come ho mostrato, e la cosa stessa di per sé a gran voce lo proclama, la natura dello spazio senza fondo riluce. In nessun modo quindi si deve credere verosimile che, mentre per ogni verso si schiude vuoto lo spazio infinito e gli atomi volteggiano in numero infinito e in somma sterminata, in molti modi, stimolati da moto eterno, soltanto questa terra e questo cielo siano stati creati, e niente facciano là fuori quei tanti corpi di materia”. Dunque, anche i mondi sono infiniti per i filosofi atomisti, precursori del multiverso delle stringhe! Né c’è via logica di scampo per chi, non credendo in un Logos creatore ma nel caso, deve giustificare l’ordine del “nostro” cosmo: “Ammettono vari mondi coloro i quali non stabilirono una sapienza ordinatrice come causa del mondo, ma il caso” (Tommaso, “Summa Theologiae”).

La poesia però è “poìesis” (in greco, fabbricazione), non è matematica (dal greco “màthema”, conoscenza). La risposta alla domanda se una struttura aggregata reale possa contenere un infinito attuale di elementi, trovata per via logica da Hilbert fu “no”: non possono esistere insiemi cantoriani fisici. Nelle parole di Hilbert il veto suona: “Abbiamo dimostrato così che nella realtà non si trova l’infinito in nessun luogo, qualsiasi sia l’osservazione o l’esperienza che facciamo. […] Il nostro principale risultato è che l’infinito attuale non può esistere nel mondo reale, è un’illusione” (D. Hilbert, On the infinite, in “Philosophy of Mathematics” – 1964. Edited by Paul Benacerraf and Hilary Putnam. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall). Hilbert stabilì così l’esistenza d’un limite per il numero delle particelle dell’Universo, che Eddington s’incaricò di calcolare.

Ebbene, contro il veto di Hilbert andrebbe un mondo che esistesse da sempre, perché in tal caso il tempo fisico conterrebbe infinite unità di Planck: se ne deduce che gli anni passati dall’inizio del tempo ad oggi sono un numero finito e che il mondo ha avuto un inizio. Se poi la sua età sia di 13 miliardi e mezzo di anni (secondo la teoria del Big Bang) o maggiore (come prevedono teorie non standard per le quali comunque vale il teorema BGV d’incompletezza del passato), questo è un problema della cosmologia scientifica. È notevole rilevare che già Aristotele, nella sua “Fisica”, era arrivato duemiladuecento anni prima, sempre per via logica, allo stesso risultato generale, senza trarne però l’applicazione alla necessaria origine del mondo. A margine segnalo che il veto di Hilbert non vale per un infinito tempo futuro: in questo caso, infatti, l’infinito sarebbe potenziale, non attuale. Nulla ci può dire la matematica sulla fine del mondo!

La "particella di Dio" e la "teoria del tutto" di Fabio Spina, 16-12-2011, http://www.labussolaquotidiana.it

Il “bosone di Higgs” è l’unica particella, tra quelle teorizzate dai fisici nel più accreditato modello che cerca di spiegare “il come” dell’Universo (detto “Modello Standard”), a non essere stata ancora osservata sperimentalmente. Scrivo “a non essere stata ancora osservata” perché la notizia della sua scoperta, diffusa da molti mass-media, non è ancora certa. Per ora si tratta di “tracce” che dovranno essere confermate entro il prossimo anno, inoltre sarà importante conoscere l’eventuale “esatta” misura della sua massa, infatti se questa risulterà sensibilmente diversa dall’aspettata ciò causerà un notevole aggiornamento della teoria. La prudenza in scoperte scientifiche di tale portata non è mai troppa.

L’esistenza di tale particella fu per la prima volta ipotizzata nel 1964 dal lavoro di diversi fisici che, quasi simultaneamente, arrivarono alle medesimi conclusioni. Tra questi vi era il fisico inglese ateo Peter Ware Higgs (Newcastle, 29 maggio 1929) che le dette il nome al bosone. Solo circa quindici anni fa fu ribattezza “Particella di Dio”. Tale nome nulla a che vedere con la fede o la scienza o la Creazione, gli fu dato dall’editore di un libro divulgativo solo allo scopo di vendere più copie. Il testo era stato scritto dal Premio Nobel della Fisica 1988, Leon Max Lederman (Buffalo, 15 luglio 1922) per avvicinare il comune lettore al mondo del subatomico. Secondo quanto raccontò pochi anni fa lo stesso Peter Higgs, inizialmente Lederman l’aveva nominata nella bozza del saggio “a goddamn particle”, cioè “la particella-che-Dio-la-stramaledica” (o “la stramaledettaparticella”), quindi non la "particella di Dio" ma la "particella dannata" (per la difficoltà di rilevarla).

Tale particella “nasce” nell’ambito di una teoria elaborata dai fisici, detta “Modello Standard”, al fine di descrivere sia la materia che le forze dell'Universo. La bellezza di tale teoria è nella capacità di descrivere tutta la materia sulla base di relativamente poche particelle e interazioni fondamentali . In poche righe è difficile descrivere completamente lo “zoo” delle particelle al completo, dopo che Gell-Mann scelse il nome di “quark” per enfatizzare la loro unicità, i nomi dei successivi corpuscoli divennero stravaganti: muone, kaone, leptone, gluone, barioni, mesoni, gravitone, neutrino, etc.

Semplificando molto si può affermare che secondo la fisica attuale esistono particelle che sono costituenti fondamentali della materia (in termini di “Modello Standard” ad esempio neutroni è protoni sono formati da due tipi di quark che sono tenuti insieme da gluoni) e particelle che sono mediatrici di forza attraverso le quali avvengono le interazioni tra le particelle fondamentali della materia (nel “Modello Standard”  le interazioni sono descritte come uno scambio di “particelle di forza” dette “bosoni intermedi” o quanti del campo d’interazione, ad esempio il gravitone agisce su tutte le particelle, il fotone per l’interazione elettromagnetica).

Il “bosone di Higgs” potrebbe spiegare perché esiste la massa nell'Universo, ossia perché alcune particelle elementari possiedono una massa mentre altre no. La sua esistenza potrebbe aiutare a comprendere perché particelle come i fotoni, che trasportano la radiazione elettromagnetica, anche la luce, sono prive di massa, mentre altre particelle elementari, come i bosoni W e Z che sono legati alla forze nucleare debole, possiedono invece una massa. Così come il fotone è legato al campo elettromagnetico, il bosone di Higgs è il "quanto" del campo di Higgs: un campo di energia che genera la massa delle particelle elementari; come si suol dire, le particelle “mangiano il “bosone di Higgs” per guadagnare peso.

La miriade dei fenomeni naturali sono governati da quattro interazioni fondamentali, che sono responsabili degli scambi di energia tra la materia e della struttura dell’Universo, ciascuna ha una propria legge matematica. Tali interazioni sono: l’elettromagnetica, la forte, la debole e quella di gravità. E’ possibile cercare in esse la manifestazione di un’unica entità, di una sola legge, della formula che “descrive l’Universo”: si tratterebbe della famosa “teoria del tutto”, che un accorto uomo di marketing la potrebbe denominare “la mente di Dio” (pur non avendo alcun nesso con la dimostrazione scientifica della Sua presenza o meno).

Oggi si è riusciti a unificare in unico riferimento concettuale la forza elettromagnetica, la nucleare forte e la nucleare debole; la quarta forza ossia la gravità - rimane ancora esclusa da questo quadro di riferimento e forse l'individuazione del bosone di Higgs aiuterebbe a comprendere meglio le relazioni esistenti fra le quattro forze della Natura.

Dal punto di vista del progresso scientifico si può inoltre notare che la recente scoperta del neutrino più veloce della luce ha messo in risalto la “fisica sperimentale”, capace di far emergere “verità scientifiche” neanche lontanamente immaginate dalla “fisica teorica” ed in grado di “far cadere” teorie consolidate negli anni come la “teoria della relatività” di Einstein. In opposizione, l’eventuale osservazione del “bosone di Higgs” riporta in primo piano la  “fisica teorica” in grado di anticipare le osservazioni della “fisica sperimentale” di decenni e quindi di indirizzarla.

Tali sorprendenti risultati scientifici fanno tornare in mente il discorso di Giovanni Paolo II ai membri della Pontificia Accademia delle Scienze del 12 novembre 1983: «Senza dubbio le conquiste della scienza sono talora provvisorie, sottoposte a ripensamenti e revisioni e non riusciranno mai a esprimere tutta la verità che si cela nell’universo: il senso del mistero fa parte del vostro patrimonio intellettuale e vi avverte che quanto non conoscete è molto di più di quello che conoscete. Nella ricerca della verità l’audacia della ragione si accorda con l’umiltà dei suoi limiti, la gioia del conoscere entra in simbiosi con l’ammirazione dell’ignoto».

L'ultima scoperta del Cern: ecco la particella di Dio - Trovate le prime tracce del "bosone di Higgs". Ma la conferma che esiste davvero arriverà alla fine del 2012 di Antonino Zichichi - 14 dicembre 2011

La «Particella di Dio» ha due proprietà straordinarie: anzitutto essere una autentica «pallina», non dotata di moto intrinseco rotatorio come sono le «trottoline». Eppoi essere dotata di massa immaginaria.

Non come concetto filosofico astratto. Ma come componente effettiva di quella cosa individuata dal grande fisico francese Joseph-Louis Lagrange (1736-1813) e per questo detta Lagrangiana. In termini semplici la Lagrangiana è la densità di energia legata a un fenomeno fisico. Il primo passo per affrontare un problema fisico è infatti riuscire a trovare qual è la densità di energia legata al problema che si vuole cercare di capire. Ed ecco come nasce l’importanza della «Particella di Dio». Essa permette di fare calcoli senza avere risultati divergenti. Vediamolo con un esempio.

Se facciamo un calcolo per sapere quanto possiamo spendere per i regali di Natale diamo per scontato che il risultato deve essere ragionevole: esempio 350 euro. Se venisse fuori un numero come 350mila euro, dovremmo cercare di capire dove abbiamo sbagliato. Se ripetendo il calcolo trovassimo un numero ancora più grande, addirittura infinito, dovremmo concludere che quel calcolo ha dentro un errore che ci porta a risultati divergenti. È ciò che accade quando nei calcoli dei fenomeni fisici fondamentali si introduce la massa.

Un bel piatto di spaghetti non potrebbe esistere se la sua massa fosse zero. Il Sole, la Luna, le montagne, gli oceani, l’aria che respiriamo, noi stessi, non potremmo esistere se non ci fosse la massa. Eppure quando si cerca di descrivere in modo rigoroso l’Universo nelle sue proprietà fondamentali ci si accorge che sarebbe molto meglio se la massa potesse essere eliminata dalla descrizione matematica dei fenomeni fisici. Volendo insistere nel tenere la massa, vengono fuori calcoli con risultati infiniti cui si dà il nome di «divergenze»: un bel guaio in quanto serve a poco descrivere tutto ciò che esiste come se fosse privo di massa.

Tornando all’altra proprietà della «Particella di Dio» - essere pallina - ricordiamo che qualsiasi cosa è fatta di «trottoline», non di palline. Le trottoline per fare il mondo a noi familiare sono di appena tre tipi: protone, neutrone ed elettrone. Il protone e il neutrone sono fatti ciascuno con tre trottoline fondamentali dette «quark». L’elettrone invece è esso stesso trottolina fondamentale. Non esiste alcun esempio di particella fondamentale che sia di tipo «pallina» con massa immaginaria.

Furono sei fisici (Englert, Brout, Higgs, Guralnik, Hagen, Kibble) ad avere l’idea di mettere nella Lagrangiana una «pallina» con massa immaginaria. E infatti per diversi decenni la particella ipotizzata dai sei fisici venne per semplicità definita «bosone di Higgs». Poi «Particella di Dio», per due motivi. L’enorme difficoltà nel provarne l’esistenza e il miracolo che avrebbe dovuto produrre: dare la massa a tutto ciò che esiste senza produrre le catastrofi dette divergenze. Evitare le divergenze non è un dettaglio banale. E infatti sono stati due grandi fisici, Gerardus ’t Hooft e Martinus Veltman, a dimostrare che l’introduzione di una pallina con massa immaginaria permette di superare i guai delle divergenze. Ecco quindi il grande miracolo: produrre la massa reale per tutte le «trottoline» fondamentali e cioè quark (necessari per fare protoni e neutroni) e leptoni (di cui l’elettrone è un esempio) che sono indispensabili per fare il mondo. E produrre anche la massa zero per quella trottolina detta «fotone» di cui la luce è un esempio. Come se non bastasse la «Particella di Dio» con massa immaginaria genera una «Particella di Dio» con massa reale. È questa particella che da diversi anni noi abbiamo cercato di produrre nei nostri Laboratori al Cern, prima con la macchina Lep e oggi con la macchina Lhc.

Con la macchina Lep (il collisionatore di elettroni e antielettroni) siamo riusciti a stabilire che la «Particella di Dio» non poteva esistere con massa inferiore a 114 miliardi di elettronvolt; qualcosa come 120 volte la massa dei nostri protoni (chi scrive è stato co-autore del progetto per cercare il bosone di Higgs con Lep).

Con la nuova macchina del Cern (Lhc Large Hadron Collider operante a 7mila miliardi di elettronvolt) sembra che i primi segni della sua esistenza con massa superiore a quanto stabilito con Lep comincino a venir fuori. I due gruppi di ricerca (Cms e Atlas) hanno portato i risultati finora ottenuti ed è fuori discussione che le notizie sono incoraggianti. Ieri al Cern, nell’Aula Magna strapiena di fisici, giornalisti e invitati d’eccezione, il responsabile supremo del Cern, Rolf Heuer, ha giustamente messo in evidenza il messaggio scientifico che nasce da queste nuove rigorose ricerche. E cioè che c’è una sola certezza: entro il 2012 - prima dell’interruzione per venti mesi di Lhc - sapremo se la «Particella di Dio» esiste veramente o se toccherà a Lhc, operante a 14mila miliardi di elettronvolt, dare la risposta. È bene essere prudenti, essendo in gioco un problema la cui soluzione è attesa da circa mezzo secolo. E infatti la prima volta che questo problema venne trattato fu alla Scuola internazionale di fisica subnucleare di Erice: correva l’anno 1964.

La sfuggente particella di Dio