Universo#9

Abbiamo visto nella precente puntata come la “Supersimmetria”, se confermata,  risolverebbe molti dei problemi della fisica. Vediamo in questa puntata come spiegherebbe quello della minuscola massa del bosone di Higgs.

Higgs, il nanetto scomodo

Per dare conto del fenomeno, in trent’anni di duro lavoro, i fisici hanno immaginato l’esistenza di decine di “superpaticelle” che, marcando stretto la loro controparte “standard”, fornirebbero durante l’interazione col campo di Higgs una “guida” precisa per sottrarre ed aggiungere massa al campo. Il bosone di Higgs quindi  non interagirebbe solo con le particelle a cui fornirebbe massa ma anche e contemporaneamente con le loro compagne supersimmetriche.

Per chiarire, è come se il governo USA dell’esempio già utilizzato, avesse stabilito,  con qualche cervellotico  meccanismo automatico, che per poter spendere una qualsiasi cifra,  dovesse entrarne automaticamente una dello stesso valore: in questo modo si potrebbe accettare che alla fine dell’anno la differenza fra entrate e uscite sia solo di un penny.  Quindi problema risolto? Neanche per sogno! Il fatto incontrovertibile è che queste particelle

Esperimento ATLAS del CERN, 2012

supersimmetriche non sono state mai trovate, neanche l’esperimento ATLAS  e gli esperimenti del CERN più recenti ad altissime energie(13 GeV), quelli cioè che hanno permesso la verifica del bosone di Higgs ed il calcolo preciso della sua massa. Conferme dell’assenza di supersimmetria arrivano da altri esperimenti: i dati dell’esperimento LUX escudono che ci sia supersimmetria a spiagare la materia oscura, i dati LHCb e di ACME escudono che possa bilaciare la forza elettrodebole ed Muon Solenoid Experiment esclude un intervento supersimmetrico nella problema della massa di Higgs. Di più, si pensa addirittura che sia ormai improbabile trovarle,  la teoria della supersimmetria e la sua conseguente teoria delle stringhe appaiono essere entrambi nel “braccio della morte” della fisica.

Vivere senza SUSY

Per Edward Kolb la supersimmetria (SUSY) è ormai solo una “spiegazione semplice, elegante e persuasiva che è sbagliata”.  Eppure la teoria del tutto, non viene abbandonata. “Troppo grossa per fallire“, ha scritto l’astronomo Sten Odenwald nel 2016, anche per motivi sociali. Le introvabili particelle supersimmetriche rappresentano anche un business non indifferente, tanto che la fisica Sabine Hossefanfelder ha chiarito che “Inventare nuove particelle è quello che i fisici delle particelle fanno per vivere; è ovvio che sia quello che preferiscono”. Il fisico americano Lee Smoolin ha inoltre spiegato che grazie a questa cocciutaggine la fisica è ferma al palo ormai da alcuni decenni.L’alternativa di pensare che i nostri calcoli siano sbagliati è da escludere a priori in quanto la scoperta del bosone di Higgs con un valore così piccolo è proprio la dimostrazione che la teoria standard funziona benissimo.

Qualcuno prova a tirare fuori dal cilindro nuove idee ma tali modelli appaiono delle mostruosità prevedendo particelle “fantasma” con energie negative o probabilità negative di esistere. Non chiedetemi altro, è una fisica già di suo poco intuitiva. Qualcuno abbozza che il bosone non sia in effetti una particella “fondamentale” e che quindi sia costituita da altro ancora ma tale ipotesi gode di così poco favore (la probailità che non sia uno “scalare” è dello 0,1% –Conferenza di G. Tonelli, La scoperta del Bosone di Higgs, 2013 –) che la fisica è stata costretta alla svolta del multiverso. Vediamo come.

L’universo impossibile

L’universo è inevitabile. L’universo è impossibileha ammesso nel 2013 il fisico americano Nima Arkani-Hamed: la dura realtà è che il bosone di Higgs è nudo. Ed è uno scandalo per tutto il mondo scientifico, così come lo è il valore della costante lambda e di tutte le altre costanti fisiche. A complicare tutto il fatto che tale “armonia” è nata da una singolarità, cioè da un evento totalmente casuale. “Se qualcuno sostiene di non essere sorpreso dalle speciali caratteristiche dell’universo, sta nascondendo la testa nella sabbia.” ha tuonato il fisico di Oxford David Deutsch.  Per capire ancora meglio, permettete un’ultima immagine su come è fatto il cosmo.

In un campo da golf ci sono dieci buche, ad enormi distanze l’una dall’altra. Il giocatore poggia terra la sua unica pallina. La colpisce con tale forza e precisione che essa colpisce il fondo della prima buca rimbalzando verso la seconda; anche in questa rimbalza sul fondo e così via fino alla decima nella quale precisissimamente ferma la sua corsa facendo appena vibrare la bandierina. Una precisione innaturale, una forza innaturale. Ah, dimenticavo, il giocatore è bendato e non sa neanche bene in che direzione colpire per colpa di una malattia che ne vanifica l’equilibrio.La maggior parte dei fisici che rifiutano un approccio “olistico” al problema è quindi diventata sostenitrice della teoria del “multiverso”. Non è una spiegazione molto soddisfacente, ma non abbiamo altro” ha ammesso il fisico Michael Dine dell’Università della California. Ne abbiamo già parlato infatti come  una teoria non verificabile, una sorta di fuga metafisica che paradossalmente sottolinea le difficoltà di un approccio puramente scientifico. Alla faccia della semplicità di Ockham, essa sostiene che esistono almeno 10500 (1 seguito da 500 zeri) bolle cosmiche con diverse leggi e costanti naturali e noi viviamo nell’unica od in una delle pochissime che permette un universo compatibile con la vita intelligente. Insomma c’e un giocatore bendato che tenta di colpire infinite palline perchè avvenga il miracolo, un tentativo dopo l’altro, per l’eternità. La fisica di oggi,  morbosa figlia della matematica moderna, ha smesso da tempo d’essere “la scienza delle dimostrazioni esatte” per trasformarsi  di “congetture indecidibili” (Goldbach) e di “dimostrazioni di indimostrabilità” (Godel).  Due eminenti fisici come George Ellis e Joseph Silk hanno nel 2015 pubblicato un documento dal titolo “Scientific Method: Defend the Integrity of Physics” in cui si ribellavano alla tendenza della  una scienza moderna ad affidarsi ad  ipotesi “non empiriche” come quella del multiverso e delle stringhe.Qualcuno infatti sostiene che  “se una teoria è sufficientemente elegante ed esplicativa, non è necessario testarla sperimentalmente“. La controversia  è tutt’ora in corso, ma è bene notare che secondo karl Popper una teoria non falsificabile non è scientifica. In gioco c’è la rispettabilità della scienza ma sono fatti loro. E noi? Ne parleremo nell’ultimo approfondimento.