PISA – L’invisibile architettura dell’universo si fa un po’ più chiara grazie a un’importante indagine scientifica appena pubblicata sulle pagine della prestigiosa rivista Nature. Al centro dello studio c’è una delle misurazioni in assoluto più precise mai realizzate per calcolare la massa del bosone W. Si tratta di una particella elementare cruciale, responsabile della mediazione della forza debole (una delle quattro forze fondamentali che regolano la natura). Il traguardo porta anche una forte impronta toscana, grazie al contributo di primo piano fornito dai ricercatori dell’Università di Pisa, della Scuola Normale Superiore e dell’Infn.
Il risultato è scaturito dall’esperimento internazionale CMS, condotto all’interno del Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra, una maxi-collaborazione che ha visto lavorare a stretto contatto oltre tremila studiosi. Il verdetto emerso dai laboratori ha un peso specifico enorme per la fisica moderna: la massa calcolata collima perfettamente con le previsioni del Modello Standard, ovvero la teoria cardine che descrive le particelle elementari e le loro interazioni. Un dato che rinsalda la validità e la solidità dell’intero impianto teorico, sanando la marcata discrepanza emersa nel 2022 a seguito di un’analoga misurazione effettuata negli Stati Uniti tramite l’esperimento CDF.
Per arrivare a questa determinazione – la più accurata mai raggiunta finora all’interno dell’acceleratore Lhc – gli scienziati hanno esaminato miliardi di collisioni tra protoni. Da questo sterminato bacino di dati sono stati isolati circa cento milioni di eventi compatibili con la produzione di un bosone W. Trattandosi di una particella instabile, che decade quasi all’istante trasformandosi in un muone e in un neutrino (una particella, quest’ultima, che sfugge alla rilevazione diretta), i fisici hanno dovuto ricostruirne la massa affidandosi a simulazioni avanzatissime e alla misurazione di altissima precisione dei muoni. Il valore finale certificato dallo studio ammonta a 80360,2 ± 9,9 MeV.
In questo ambizioso percorso, il gruppo di ricerca pisano è stato coinvolto in modo significativo fin dai primissimi passi dell’analisi. Un apporto che negli ultimi anni ha trovato ulteriore spinta nel progetto europeo Asymov, coordinato da Lorenzo Bianchini, professore presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa.
Nello specifico, dottorandi e ricercatori dell’Ateneo sono scesi in campo durante l’intensa e delicata fase di revisione scientifica richiesta da Nature, conducendo i test necessari per blindare l’affidabilità del lavoro. Le rigorose verifiche su metodologie, simulazioni e incertezze sistematiche si sono concluse tutte con esito positivo. Un passo fondamentale per la comprensione della materia, che consolida la posizione dell’ecosistema accademico pisano all’interno dei più grandi network mondiali dedicati alla fisica delle alte energie.
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