Una particella simile non si era mai vista, né esiste in natura: ha un nome complicatissimo, ma può essere abbreviato in Xi, ed è stata prodotta da uno degli esperimenti in corso nel più grande acceleratore del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra. A renderla così speciale è il fatto che potrebbe diventare la chiave per scoprire uno dei segreti più affascinanti della materia, ossia di che cosa è fatta la ‘collà che la tiene unita.
Questo significherebbe capire una delle forze più incredibili della natura, la forza forte che agisce nel mondo dell’infinitamente piccolo. L’annuncio della sua scoperta arriva da Venezia, dove è in corso la conferenza della Società Europea di Fisica. In via di pubblicazione sulla rivista Physical Review Letters, la scoperta della particella si deve all’esperimento chiamato Lhcb, coordinato fino al 30 giugno dal britannico Guy Wilkinson e attualmente dall’italiano Giovanni Passaleva.
L’acceleratore Lhc è riuscito solo adesso a produrre una particella come Xi, mai vista finora, grazie alle straordinarie energie alle quali sta lavorando e che gli permettono di produrre una quantità di dati senza precedenti. Molto probabilmente la particella Xi potrebbe essere solo la prima di una lunga serie di scoperte destinate a chiarire tanti aspetti ancora poco chiari della fisica. La nuova particella appartiene alla famiglia dei barioni, la stessa di cui fanno parte i protoni e i neutroni che costituiscono la materia visibile, e come tutti i barioni è composta da tre quark. Tuttavia nei barioni finora noti si trova al massimo un solo quark pesante, mentre la particella Xi di quark pesanti ne ha due. È l’unica particella mai osservata ad avere questa caratteristica.
La prima immagine, suggerita da Wilkinson, è quella di un sistema planetario in miniatura: «in contrasto con gli altri barioni finora noti, in cui i tre quark eseguono una elaborata danza l’uno attorno all’altro, ci aspettiamo che il barione con due quark pesanti agisca come un sistema planetario». In questo sistema planetario in miniatura, ha aggiunto «i due quark pesanti giocano il ruolo di stelle che orbitano l’una attorno all’altra, mentre il quark più leggero orbita intorno al sistema binario».
Per Passaleva «trovare un barione con due quark pesanti è di grande interesse perché può fornire uno strumento unico per approfondire la cromodinamica quantistica», ossia il campo di ricerca che studia come l’intensità delle forze si riduce quando le distanze tra le particelle diventano molto piccole e che si chiama così in riferimento alle otto cariche che prendono il nome dai tre colori che descrivono i quark: rossi, gialli e blu. È un campo di ricerca molto importante, nato grazie alle ricerche inaugurate 1963 fa dal fisico Nicola Cabibbo con il teorema che porta il suo nome, l’Angolo di Cabibbo, e che ha gettato le basi per comprendere come i mattoni della materia, i quark, si mescolano dando origine alle particelle elementari.
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