Ora abbiamo la misura più precisa della massa del bosone W: è stata ottenuta al CERN

Un nuovo importante risultato è stato ottenuto al CERN, dove è stata calcolata la massa più precisa del bosone W.

Il bosone W è una particella fondamentale del Modello Standard, responsabile della forza nucleare debole, una delle quattro forze fondamentali della natura. Fin dalla sua scoperta, la sua massa è stata oggetto di intense ricerche, essendo un parametro cruciale per testare la coerenza del Modello Standard. Gli scienziati hanno sempre cercato di affinare le misurazioni per ottenere il valore più preciso possibile, ma il compito non è affatto semplice.

Misurare con accuratezza la massa del bosone W richiede tecnologie avanzate e una collaborazione scientifica su larga scala. Diversi esperimenti nel corso degli anni hanno fornito risultati sempre più precisi, ma ancora oggi c’è una leggera discrepanza tra il valore misurato e la previsione teorica. Questo ha suscitato un grande interesse nella comunità scientifica, che si interroga sulla possibilità di fenomeni che vadano oltre il Modello Standard.

L’importanza di questa misura risiede nel fatto che, se la massa del bosone W si discostasse in modo significativo dalle previsioni, potrebbe indicare la presenza di nuove particelle o forze non ancora scoperte. Tuttavia, finora i risultati sono stati in linea con il Modello Standard, lasciando solo piccoli margini di incertezza. Questa incertezza, seppur minima, rappresenta un’opportunità per continuare a indagare sulle proprietà del bosone W con sempre maggiore precisione.

L’esperimento CMS, uno dei principali al CERN, ha lavorato a lungo per migliorare la misurazione della massa del bosone W. Il contributo di CMS è particolarmente significativo perché sfrutta il Large Hadron Collider (LHC), il più grande acceleratore di particelle del mondo, per generare collisioni ad altissima energia.

La nuova misura di CMS e la precisione raggiunta

Il 17 settembre, durante un seminario pubblico al CERN, la collaborazione CMS ha presentato i risultati della sua prima misurazione della massa del bosone W. Grazie alle sofisticate tecnologie impiegate e all’impegno di centinaia di ricercatori, la nuova misura ha raggiunto un’incertezza di soli 9.9 MeV, avvicinandosi a quella ottenuta in precedenza dalla collaborazione CDF. Tuttavia, ciò che rende questa misurazione particolarmente rilevante è il fatto che rappresenti la misura più precisa mai ottenuta in un acceleratore protone-protone.

Il valore centrale della massa misurata da CMS, pari a 80360.2 MeV, è in ottimo accordo con le previsioni del Modello Standard. Questo risultato conferma ulteriormente la solidità del modello, pur continuando a lasciare aperte alcune domande. Gli scienziati, infatti, non smettono di analizzare i dati alla ricerca di eventuali anomalie che potrebbero condurre a nuove scoperte.

Il contributo italiano

La Sezione di Trieste dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) ha svolto un ruolo chiave all’interno della collaborazione CMS, contribuendo dal 2005 a diverse attività cruciali per l’esperimento. Il team di Trieste ha lavorato sul calorimetro elettromagnetico e sull’infrastruttura di calcolo, nonché sulla pubblicazione di numerosi risultati riguardanti i bosoni vettori elettrodeboli.

Con lo sviluppo del nuovo rivelatore Mip Timing Detector, Trieste si prepara a continuare il suo contributo anche nella prossima fase dell’LHC, chiamata HL-LHC, che promette di fornire dati ancora più dettagliati e potenzialmente rivoluzionari per la fisica delle particelle.