La particella di Dio

Ernest Rutherford aveva capito che l’atomo è un grosso, grasso nucleo con degli eterei elettroni che gli svolazzano attorno. Il passo successivo è stato quello di scoprire che nel nucleo ci sono - o meglio che il nucleo è - due altri oggetti, il protone e il neutrone. E qui si arriva a dove mi hanno insegnato quando ero a scuola. Mi chiedo se nei programmi didattici di oggi si vada fino in fondo. Andiamo fino in fondo.

Un altro passo e ci siamo chiesti se questi oggetti, il protone e il neutrone possedessero struttura. La risposta è stata affermativa, e la struttura è fatta di quark. E così via, ancora, ciò che si vuole fare è ridurre il mondo, la materia, ad oggetti che non abbiano più struttura, ma che siano punti. Il punto ultimo, astrutturato. Arrivati al punto (è per questo che si dice “arrivare al punto”?) si rimette insieme e si ricostruisce il tutto cercando di capire come funziona. Top-down e bottom-up. Se ci penso bene, anche la biologia molecolare funziona allo stesso identico modo.

Ad oggi i fisici sono riusciti ad osservare 16 particelle puntiformi (o fondamentali), ma in realtà il numero aumenta se si contano le particelle di antimateria e se si considerano i diversi tipi di gluoni…(argh!!). Lo sapevate che il protone altro non è che un adrone composto da due up-quark e un down-quark? E che i neutrini, che sono una qualità di fermioni, attraversano il nosto corpo continuamente alla velocità di trilioni per secondo?

Neutrinos, they are very small,
And do not interact at all.
(John Updike, Cosmic Gall)

Ipoteticamente (notate, ipoteticamente) esiste anche una diciassettesima particella, teorizzata quarant’anni fa da Peter Higgs (lo Higgs appunto) che pare che possa essere la panacea di tutti i mali della fisica, dove per mali si intende l’impossibilità di spiegare perchè le particelle fondamentali non pesano per niente dato che secondo la teoria esse sono prive di massa. La scoperta (sperimentale) dello Higgs sarebbe una cosa grossa: vorrebbe dire che lo “spazio vuoto” tra particelle non è vuoto ma è permeato da un campo invisibile che agisce un po’ come una melassa cosmica, prestando massa alle particelle di passaggio, che altrimenti non l’avrebbero. Questa particella, lo Higgs, è stata soprannominata “the God particle“.

Ecco, a Ginevra e un po’ anche sotto la Francia, al CERN per intenderci, sono quasi finiti i preparativi dell’LHC (il Large Hadron Collider), con il quale un esercito di fisici si appresta a “fare” la particella di Dio (qualche fisico - il nobel Wilczek - ha incautamente detto che la probabilità che esperimenti simili provochino un effetto tunnel inghiottendo l’intero globo in un buco nero, o in una transizione di tipo “ice-9″ - non chiedetemi cosa sia, ma non dev’essere bello - se pur infinitamente piccola, non è diversa da zero. Adesso i fisici del CERN sono istruiti per dire ai giornalisti che tali probabilità sono uguali a zero).

Insomma, leggendo di queste cose ho scoperto che per ogni particella esistono anche i “superpartners”, dovuti alla teoria della supersimmetria, per cui le dimensioni non sarebbero 4 (3 nello spazio e 1 nel tempo) ma almeno 7. Ma qui mi perdo, non ho gli strumenti intellettivi per seguire…

In ogni caso, mi ha sempre stupito come la fisica proceda al contrario rispetto la biologia. Stesso scopo - capire il mondo - ma direzioni opposte. La fisica costruisce teorie gigantesche e poi se possibile dimostra, la biologia sperimenta e poi se possibile ne fa delle teorie (che noi biologi chiamiamo però “modelli”). La fisica è aristocratica, possiede la nobiltà della matematica; la biologia è democratica, parte dal basso.

Pare quindi che i fisici avranno a breve un nuovo grandissimo calderone di dati da analizzare, che si riesca o meno a vedere (o a “fare”) la particella di Dio. Lavoro per molti e per anni, come è avvenuto dopo la fine dei sequenziamenti del genoma umano per i biologi, le domande sono aumentate esponenzialmente e ci si è accorti che non siamo in grado di capire tutta questa informazione e ci siamo quindi inventati tutta una serie di nuove discipline “-omiche”.

Quindi siamo nella stessa barca, ma anche se non riesco a spaccare l’atomo tutta questa cosa delle particelle che si incocciano è davvero interessante, e interessante è anche la diatriba tra fisici sperimentali e fisici teorici che amano insultarsi cordialmente a vicenda speculando sull’utilità gli uni degli altri. Un altro parallelo con il mio mondo: la stessa cosa che succede tra medici e biologi.
E poi devo ammettere che quelli lì nella foto dentro il solenoide sono molto cool e mi ricordano un po’quelli di Stargate…

(dysclaimer: ho controllato le mie fonti, ma se qualche fisico si accorge che le ho sparate grosse non se la prenda, noi biologi ci fermiamo al DNA, che è già parecchio piccolo…)
Image credit: Marc Favre, CERN & LHC website