Vacances de l'esprit

Alla scoperta della "particella di Dio": la storia del bosone di Higgs e le nuove sfide della fisica

Guido Tonelli alle Vacances de l'Esprit 2014

Le attività ASIA, associazione sportivo-dilettantisca e di promozione sociale, sono riservate ai soci.

 Informazioni sull'adesione.
Il seminario si svolgerà a San Bernardo - Val di Rabbi (TN) dal 12 al 19 luglio 2014.

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La scoperta del bosone di Higgs segna una pietra miliare nella storia della fisica moderna. La cosiddetta “particella di Dio” è in effetti una particella molto speciale. Non a caso è stata considerata una sorta di moderno “Santo Graal” ricercato per decenni da intere generazioni di fisici. In buona sostanza essa gioca un ruolo fondamentale nella formazione dell’Universo che ci circonda. Fin dai primi istanti subito dopo il Big Bang, il campo di Higgs ha occupato tutto lo spazio disponibile, comprese le immensità del vuoto siderale. Questa sottile e invisibile “ragnatela” attribuisce una massa molto specifica a tutte le particelle elementari come gli elettroni e i quark. È grazie a questa particolarissima proprietà, la massa, che gli elettroni possono ruotare intorno ai nuclei, che può quindi esistere la chimica e che possono nascere le molecole che danno forma a tutto quello che conosciamo, compresi noi. Insomma: senza il bosone di Higgs non potremmo capire nulla del mondo che ci circonda

Ripercorreremo insieme le tappe principali che hanno portato a questa scoperta di importanza storica per la quale si stanno ri-scrivendo i libri di fisica. Le lezioni permetteranno anche ad un pubblico di non esperti di comprendere una sfida durata quasi mezzo secolo.

Alla fine delle lezioni verranno discusse alcune delle implicazioni della nuova scoperta per la nostra attuale comprensione della natura e verranno presentate le nuove sfide della fisica contemporanea

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Programma delle lezioni

  1. Introduzione alla fisica delle particelle ed ai suoi strumenti concettuali (relatività e meccanica quantistica).
  2. Le grandi questioni della fisica moderna: tutto ciò che non conosciamo del mondo che ci circonda.
  3. La massa e la rottura della simmetria elettrodebole: la teoria dei ragazzi del ’64: Peter Higgs, Francois Englert, Robert Brout.
  4. Acceleratori e rivelatori di particelle
  5. La caccia alla “particella di Dio”: decenni di tentativi infruttuosi.
  6. LHC: il Large Hadron Collider del CERN. 
  7. ATLAS e CMS, I due “giganti” di LHC.
  8. Corso accelerato per cacciatori di bosoni.
  9. Scoperta di un nuovo bosone di tipo Higgs.
  10. Identikit della nuova particella: sì, è proprio lui.
  11. Le prime implicazioni della scoperta. 
  12. Le nuove sfide della fisica contemporanea.

Guido Tonelli è un fisico delle particelle, professore all'Università di Pisa, ricercatore associato all’INFN ed autore di oltre 600 pubblicazioni scientifiche. È uno dei principali protagonisti della scoperta del bosone di Higgs, l’importante risultato che ha portato  alla recente assegnazione del premio Nobel per la fisica a François Englert e Peter Higgs. 

Dopo aver lavorato ad esperimenti al CERN e negli Stati Uniti, a partire dagli anni '90 Guido Tonelli si è dedicato alla ricerca del bosone di Higgs con l'esperimento CMS al Large Hadron Collider (LHC) del CERN. Alla testa della Collaborazione nel 2010 e 2011 ha guidato la caccia alla particella più elusiva della fisica nei momenti più cruciali.

Per il suo contributo a questa scoperta ha ricevuto numerosi premi e riconoscimenti internazionali. Fra i più prestigiosi lo “Special Prize for Fundamental Physics” (2012) e l'“Enrico Fermi Prize” (2013). Su iniziativa diretta del Presidente della Repubblica Giorgio Napolitano, è stato nominato Commendatore dell'Ordine al Merito del Presidente della Repubblica per meriti scientifici.

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Per approfondimenti:

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