La particella di Higgs
Questa pagina ti fornirà maggiori dettagli sulla ricerca della particella, di cui negli ultimi tempi si parla molto.


Tra le nuove particelle che vengono ricercate, la particella di Higgs è quella più famosa. La sua scoperta darebbe conferma di una teoria formulata a metà degli anni '60 del XX secolo che descrive il meccanismo in grado di fornire la massa a tutte le particelle del modello standard. Da principi di simmetria discende il fatto che, immediatamente dopo il big bang, tutte le particelle elementari dovessero essere prive di massa. La teoria ipotizza che un mezzo viscoso, denominato campo di Higgs, si sia spanso nell'universo pochi istanti dopo il big bang. Da allora le particella hanno acquistato una massa: più interagiscono con questo mezzo maggiore è la loro massa, maggiore è la forza necessaria per accelerarle nel mezzo. Per provare l'esistenza del campo di Higgs è necessario eccitarlo in qualche modo, come quando si creano piccoli vortici in liquidi e gas. Questi vortici sono i quanti associati alle eccitazioni del campo di Higgs e sono detti particelle di Higgs. Sono massivi e con vita media molto breve. Decadono in altre particelle prima di essere rivelabili e possono quindi essere trovati solo grazie ai loro prodotti di decadimento. Le particelle in cui l'Higgs decade possono essere previste in base alla sua massa, il cui valore però ancora non è noto. È per questo che i fisici cercano diversi segnali corrispondenti a tutti i possibili decadimenti dell'Higgs. Il diagramma sottostante, basato su calcoli teorici, mostra la frazione (asse y) dei principali processi di decadimento della particella di Higgs, che come si vede dipende dal valore della massa dell'Higgs (asse x).



Guarda la riga tratteggiata in blu, indicata con WW. Ci dice che se la massa dell'Higgs è superiore a 140GeV/c2, questo decade principalemente in coppie di W. Poiché la particella di Higgs è elettricamente neutra, questi W hanno carica elettrica opposta.

Ora sai tutto quello di cui hai bisogno per trovare gli eventi dovuti al decadimento di un Higgs. Conoscendo il segnale di una particella W, sei in grado di selezionare eventi con due W. Questi sono due diagrammi di Feynman, uno relativo alla produzione e decadimento dell'Higgs ed uno relativo ad un processo di fondo (in questo caso la produzione di una coppia di top).





E ora puoi trovare anche tu la particella di Higgs - passiamo alla misura!