Dopo molti anni di preparativi, il CERN ha approvato un nuovo esperimento:la ricerca di particelle nascoste (SHiP). Il fisico Alexey Boyarsky fu coinvolto fin dall'inizio. "Sappiamo che manca della fisica e puntiamo a trovarla."
"Alla fine, cerchiamo di catturare l'intero universo in un'unica teoria", afferma Boyarsky, professore di fisica teorica presso l'Istituto di fisica di Leiden. "Il Modello Standard sembrava essere proprio questo, ma mancava sempre qualcosa. Con la scoperta del bosone di Higgs nel 2012, pensavamo che il modello fosse completo", afferma. "Ma poi ci siamo resi conto che non poteva essere così."
"Questa storia è iniziata nel 2006, quando eravamo alcuni teorici con un'idea. Nel 2013, eravamo 16 e abbiamo pubblicato una lettera di intenti. Ora è una collaborazione tra 54 istituti in 18 paesi. A Leiden, molti ricercatori hanno già studiato il teoria dietro SHiP e lo ha persino promosso."
"Vedi, osserviamo cose che dovrebbero essere impossibili secondo il Modello Standard. Non è qualcosa che puoi ignorare." Prevalgono tre misteri, spiega Boyarski. "Il nostro primo mistero è ben noto:la materia oscura. In secondo luogo, abbiamo appreso che i neutrini hanno massa anche se non dovrebbero. E infine, esiste molta più materia regolare che antimateria, anche se ci aspettiamo che ce ne sia la stessa quantità. "
Ciò significa che, secondo il professore, ci deve essere una nuova fisica ancora da scoprire. "Potrebbero essere solo alcune nuove particelle. Ma potrebbe anche essere qualcosa di rivoluzionario che ci richiede di ripensare i concetti di base della fisica."
Per decenni, l’approccio alla ricerca di nuove particelle è stato quello di costruire acceleratori di particelle sempre più grandi, come il Large Hadron Collider del CERN. Ci vogliono molti anni e risorse per costruire queste macchine, ma finora senza alcun segno della fisica mancante a cui Boyarsky sta inseguendo. "Esiste un altro tipo di esperimento che potrebbe darci le risposte che stiamo cercando, ma non è mai stato portato avanti."
Le strutture esistenti si concentrano su quella che viene chiamata la frontiera energetica. Questo è per particelle relativamente pesanti e di breve durata. Li fai scontrare ad alta velocità e decadono in altre particelle. Boyarsky e i suoi colleghi propongono di esplorare la frontiera dell’intensità. La speranza è quella di osservare particelle più rare e leggere, che interagiscono a malapena con qualsiasi cosa. "Credo che abbiamo le stesse possibilità di trovare la fisica mancante in ciascuna di queste frontiere."
Il nuovo rilevatore utilizzerà un fascio di protoni proveniente da una struttura esistente al CERN e lo farà scontrare con un bersaglio appositamente progettato. "Questo produce molte particelle. Quelle conosciute verranno filtrate e vedremo cosa ci rimane. Si spera che nuove particelle", dice Boyarsky. "La nostra sfida ora è iniziare a costruire il prima possibile. Possiamo farlo solo quando l'attuale struttura verrà chiusa tra un ciclo e l'altro. La prossima opportunità è nel 2026. Se la perdiamo, dovremo aspettare altri sei anni."
"Ho la fortuna di lavorare su molti progetti entusiasmanti. Ma questo è sicuramente uno dei momenti più importanti della mia carriera."
Fornito dall'Università di Leiden
