Apprendo, giusto poco prima delle 21 (poco dopo l'uscita del post odierno su DropSea), della scomparsa di Peter Higgs. Mi ha colpito, ma forse per via della veneranda età, non come mi aspettavo, però il suo nome è legato a molti ricordi personali, che cercherò di raccontare nel seguito.

Tra bosoni e acceleratori

Ha legato il suo nome al più famoso bosone scalare della storia della fisica, il bosone associato al meccanismo che consente alle particelle di ottenere la massa. Non ripeto la storia, la trovate nei molti link che vi dissemino nel resto di questo post, però ci tengo a ricordare come, quando ero un dottorando di fisica, c'era non poco scetticismo intorno alla scoperta di questo bosone. E questo scetticismo c'era anche da molti degli sperimentali che lavoravano al CERN e venivano in università o nelle scuole di dottorato a raccontarci alcuni degli esperimenti (ATLAS su tutti) costruiti intorno a LHC, il nuovo (per l'epoca) acceleratore di particelle progettato appositamente (ma non solo) per questa ricerca. Era una situazione un po' strana: avevo in pratica già scelto la carriera del fisico teorico, per cui una parte di me era esaltata dalla possibilità che una relativamente nuova proposta teorica potesse essere confermata negli anni a venire, mentre un'altra parte sperava, come gli sperimentali, in una sua mancata scoperta, visto che ciò avrebbe aperto le porte alle proposte teoriche alternative. La cosa più strana, però, e che in qualche modo mi rese più consapevole sulle infinite strade teoriche (e, un po', sull'arroganza dei teorici), fu scoprire a un congresso di fisica teorica che molti modelli che si auto-definivano alternativi al modello standard delle particelle elementari, prevedevano non uno, ma una più o meno lunga serie di bosoni scalari legati a meccanismi simili. Poi la conferenza della scoperta del bosone, con Higgs presente e in lacrime quando venne ufficialmente fatto l'annuncio, e il premio Nobel per la fisica, assegnato a una velocità inusuale: tutto questo seguito on-line, da Milano, in un luogo, l'Osservatorio Astronomico di Brera, dove in fondo tutto questo aveva poca importanza, visto che ero l'unico a emozionarmi per tutto ciò. Oggi quella storia è finita, ma al tempo stesso continua a vivere nei miei ricordi, in ciò che ho scritto e, soprattutto, nel lavoro dei fisici teorici e nei libri che includeranno i suoi preziosi contributi alla comprensione del mondo.

Per approfondire

A Higgs avevo dedicato un articolo nella mia serie di biografie, Ritratti, cui seguì una decina di giorni più tardi il quinto episodio del mio podcast. Visto che al momento sta solo su YouTube, vi dovete accontentare. Per chi vuole usare la sua istanza invidious preferita, ecco il link da copia/incollare.

A Higgs e al suo bosone ho anche dedicato, alcuni anni fa, una conferenza all'interno di un corso di auto-aggiornamento degli insegnanti del Cavalleri di Parabiago (ero l'esterno invitato). Ovviamente a quella conferenza ho abbinato un articolo sul meccanismo e quant'altro, il tutto con un taglio comunque didattico. A questi aggiungo anche l'articolo sull'annuncio della scoperta, un articolo dal titolo abbastanza esplicito come Il credito dovuto a Peter Higgs e un articoletto sulle (poche, almeno all'epoca) rilevazioni del bosone di Higgs.

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La struttura dell'atomo

Gli esperimenti di Millikan del 1916 e di Compton del 1921 fornirono indizi sulla natura dell'elettrone e delle sue interazioni con la materia. Sono del 1924 i due lavori indipendenti di Albert Einstein e di Louis de Broglie che suggeriscono l'esistenza di onde di materia le cui frequenza e lunghezza d'onda sono definite dalle due relazioni:

$\nu = \frac{E}{c}$ $\lambda = \frac{h}{p}$

L'anno dopo ecco arrivare la famosa equazione di Erwin Schroedinger, che può essere intesa come una sorta di generalizzazione matematica dell'equazione di Planck-Einstein. E infine nel 1927 ecco l'esperimento di Davisson e Germer dove un cristallo di nichel viene fatto attraversare da un fascio di elettroni. Ci sono tutti gli ingredienti per suggerire una descrizione il più accurata possibile dell'atomo. Il primo a lanciarsi in tale impresa fu Niels Bohr con il suo famoso modello planetario dell'atomo di idrogeno; a seguire quello che potremmo chiamare l'atomo di de Broglie, dove l'elettrone si muove oscillando intorno al nucleo guidato da un'onda di materia; infine ecco arrivare l'atomo di Schrodinger, dove l'elettrone è visto come un'onda la cui struttura è simile a una sfera di densità. L'elettrone è così delocalizzato intorno al nucleo. Tale descrizione è stata verificata nel 2013 con la prima osservazione degli orbitali dell'atomo di idrogeno.

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