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FISICA DELLE PARTICELLE E MATRICE CKM ("C" STA PER CABIBBO, NICOLA CABIBBO). Premio Nobel a Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa - a cura di Federico La Sala

mardi 7 octobre 2008.
 

-  L’Accademia reale di Svezia premia Nambu, Kobayashi e Maskawa
-  Gli ultimi due per le ricerche sulla fisica delle particelle avviate dall’italiano Cabibbo

-  Nobel per la fisica a tre giapponesi ma gli italiani si sentono traditi

-  I riconoscimenti assegnati per la scoperta delle diverse tipologie di quark e del meccanismo di rottura spontanea della simmetria nella fisica subatomica *

STOCCOLMA - Il premio Nobel per la fisica 2008 è stato assegnato a Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa per le loro ricerche sulla fisica delle particelle. Il premio andrà per metà a Nambu, dell’Enrico Fermi Institute dell’Università di Chicago, negli Stati Uniti, e per l’altra metà a Kobayashi, dell’High Energy Accelerator Research Organization (KEK) di Tsukuba, in Giappone, e Maskawa, dello Yukawa Institute for Theoretical Physics (YITP), dell’Università di Kyoto in Giappone.

Una premiazione che lascia l’amaro in bocca alla ricerca italiana. Due dei tre scienziati hanno ottenuto infatti il riconoscimento per gli studi su un filone di cui il fisico italiano Nicola Cabibbo è considerato universalmente il precursore. A farsi portavoce del malumore italiano è stato in particolare Roberto Petronzio, presidente dell’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn).

"Sono lieto che il premio Nobel sia stato attribuito a questo settore della fisica che sta avendo sempre più attenzione da tutto il mondo e dal quale ci aspettiamo fondamentali scoperte che aumenteranno la nostra comprensione sull’Universo - ha commentato - Tuttavia, non posso nascondere che questa particolare attribuzione mi riempie di amarezza : Kobayashi e Mascawa hanno come unico merito la generalizzazione, per altro semplice, di un’idea centrale la cui paternità è da attribuire al fisico italiano Nicola Cabibbo che, in modo autonomo e pionieristico, ha compreso il meccanismo del fenomeno del mescolamento dei quark, poi facilmente generalizzato dai due fisici premiati.

Nicola Cabibbo, fisico delle particelle elementari presso l’Università di Roma dal 1969, a capo dell’Infn e dell’Enea tra gli anni ’80 e ’90, presidente della Pontificia Accademia delle Scienze dal 1993 e Accademico dei Lincei, ha preferito invece non esprimersi. "No, grazie, non ho nulla da commentare", ha risposto ai giornalisti che lo interpellavano.

Ma che il suo contributo sia stato essenziale alla ricerca premiata oggi dall’Accademia reale svedese delle scienze lo testimonia anche il fatto che al centro degli studi sulla fisica delle particelle di Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa c’è proprio la cosiddetta matrice CKM, dove la C sta appunto per Cabibbo, ovvero una generalizzazione multidimensionale del modello dell’angolo di Cabibbo, dalla quale è stato possibile prevedere l’esistenza di sei differenti tipologie di quark. Nell’assegnare il Nobel l’Accademia svedese ha riconosciuto infatti l’importanza della "scoperta dell’origine della rottura della simmetria che predice l’esistenza di almeno tre famiglie di quark in natura".

I loro studi sono considerati il primo mattone della teoria di riferimento della fisica delle particelle, ossia del cosiddetto Modello Standard che descrive tutte le particelle elementari finora note e tre delle quattro forze fondamentali (le interazioni forti, le elettromagnetiche e le deboli). Una teoria che è un vero e proprio pilastro della fisica delle particelle e che finora è stata quasi completamente confermata : manca all’appello soltanto una particella, il bosone di Higgs, che spiega l’esistenza della massa ed è indicato spesso come "la particella di Dio". Il bosone di Higgs potrebbe essere visto per la prima volta grazie al più grande acceleratore di particelle del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra.

Nambu, nato a Tokyo nel 1921 ma cittadino americano, è stato premiato invece per "la scoperta del meccanismo di rottura spontanea della simmetria nella fisica subatomica". Nambu è famoso inoltre per aver proposto la "carica di colore" nella cromodinamica quantistica, per aver condotto i primi studi sulla rottura spontanea della simmetria nelle particelle fisiche e per aver scoperto che il modello di risonanza duale può essere spiegato come una teoria di meccanica quantistica delle stringhe (è considerato uno dei fondatori della teoria delle stringhe).

* la Repubblica, 7 ottobre 2008.


Sul tema, nel sito, si cfr. :

Nicola Cabibbo (Wikipedia)

Nicola Cabibbo (Accademia dei Lincei)


NOBEL FISICA A STUDI PARTICELLE *

ROMA - E’ un Nobel decisamente amaro per l’Italia, quello assegnato oggi alla Fisica. Sono state premiate teorie fondamentali della fisica delle particelle associate fin dall’inizio ad una tripletta e a una coppia di nomi : Cabibbo-Kobayashi-Maskawa e Nambu-Jona Lasinio. Ma in tutti e due i casi i nomi italiani sono caduti e il Nobel é stato assegnato ai giapponesi Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa, rispettivamente del Centro nazionale per la fisica delle particelle Kek di Tsukuba e dell’istituto di Fisica teorica dell’università di Kyoto ; e a Yoichiro Nambu, dell’istituto ’Enrico Fermi’ dell’università di Chicago. Eppure i nomi tagliati fuori sono assolutamente illustri e riconosciuti come tali dalla comunità scientifica internazionale.

Il fisico Nicola Cabibbo, le cui ricerche hanno gettato a partire dal 1963 le basi per comprendere il fenomeno per cui i mattoni della materia, i quark, si mescolano dando origine alle particelle elementari. Il suo modello è stato integrato successivamente dai due giapponesi ed è oggi noto come Matrice di Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CkM). Giovanni Jona-Lasinio è riconosciuto come il pionere della ricerca teorica sulla rottura spontanea di simmetria e soprattutto per i suoi contributi al modello di Nambu-Jona Lasinio. Perplessità, incredulità, rammarico e rimpianto : la comunità scientifica italiana, ma anche quella internazionale, non sa trovare una spiegazione. "Il lavoro di Cabibbo ha rappresentato una svolta storica per l’Europa. Siamo tutti dispiaciuti, me incluso, che il Nobel non gli sia stato riconosciuto", ha detto il presidente del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr), il fisico Luciano Maiani. "Non posso nascondere che questa particolare attribuzione mi riempie di amarezza", ha detto il presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Roberto Petronzio. Kobayashi e Maskawa, ha osservato, "hanno come unico merito la generalizzazione, peraltro semplice, di un’idea centrale la cui paternità è da attribuire al fisico italiano Nicola Cabibbo che, in modo autonomo e pionieristico, ha compreso il meccanismo del fenomeno del mescolamento dei quark, poi facilmente generalizzato dai due fisici premiati".

In pratica, si è trattato di uno scippo. Anzi, un doppio scippo : per il direttore del Dipartimento di Fisica dell’università di Roma La Sapienza, Giancarlo Ruocco, le ricerche di Cabibbo e di Jona-Lasinio "sono indissolubilmente legate a quelle dei vincitori". E osserva che é "spiacevole constatare che questi importanti contributi di ricercatori italiani - sottolineati anche nelle motivazioni dell’Accademia - nella presente circostanza non abbiano ricevuto il meritato riconoscimento". D’altro canto, osserva ancora Ruocco, "non dobbiamo dimenticare che in passato un altro italiano è stato escluso dal comitato dell’Accademia Svedese delle Scienze". E’ accaduto nel 1979 e anche allora si trattava di fisica delle particelle. Intanto da tutto il mondo si solleva la protesta e piovono le e-mail nella casella posta del dipartimento di Fisica de La Sapienza. Arrivano in particolare dal Cern di Ginevra, la culla della ricerca sulla fisica delle particelle e ci si chiede perché. E anche un autorevole settimanale britannico, il New Scientist, parla di "una decisione che ha già suscitato controversie" e si domanda perché sia stato snobbato Cabibbo. Nessuno, però, ha la risposta.


Il Nobel per la fisica è assegnato a Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa per ricerche sulla fisica delle particelle. Yoichiro Nambu, nato nel 1921, lavora nell’istituto dell’università di Chicago dedicato a Enrico Fermi ed è stato premiato per le ricerche sull’asimmetria ; Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa, entrambi attivi in Giappone, dividono l’altra metà del premio per la scoperta dell’origine dell’asimmetria come predizione dell’esistenza di almeno tre famiglie di quark. Kobayashi, nato nel 1944, lavora nell’organizzazione giapponese Kek (High energy accelerator research organization) di Tsukuba. Maskawa lavora nell’istituto di Fisica teorica dell’università di Kyoto.

I tre ricercatori premiati oggi con il Nobel per la Fisica possono essere considerati tra i principali ’architetti’ della fisica delle particelle. Gli studi di Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa sono considerati il primo mattone della teoria di riferimento della fisica delle particelle, ossia del cosiddetto Modello Standard che descrive tutte le particelle elementari finora note e tre delle quattro forze fondamentali (le interazioni forti, le elettromagnetiche e le deboli). Una teoria che è un vero e proprio pilastro della fisica delle particelle e che finora è stata quasi completamente confermata. Manca all’appello soltanto una particella : il bosone di Higgs, che spiega l’esistenza della massa ed è indicato spesso come "la particella di Dio" : potrebbe essere visto per la prima volta grazie al più grande acceleratore di particelle del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra.

Le ricerche premiate oggi hanno permesso di comprendere perché il mondo nel quale viviamo non si trova in una simmetria perfetta e di individuare le deviazioni dalla simmetria a livello microscopico. Il fenomeno della rottura spontanea della simmetria è stato descritto per la prima volta all’inizio degli anni ’60, quando Nambu ne ha formulato la prima descrizione matematica nella fisica delle particelle elementari. In breve tempo la sua teoria e’ diventata cruciale nel Modello Standard. Diverso il campo di ricerca di Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa : i loro esperimenti sono stati condotti a partire dal 1964, sulla base dei lavori pubblicati nel 1963 dal fisico italiano Nicola Cabibbo, e descrivono fenomeni di rottura della simmetria che potrebbero essere esistiti in natura quando l’universo era giovanissimo. Dopo il Big bang che ha dato origine all’universo materia e antimateria erano presenti nella stessa quantità e di conseguenza avrebbero dovuto annichilarsi a vicenda. Ma questo non è accaduto perché è avvenuta una piccola deviazione di una particella di materia ogni 10 miliardi di particelle di antimateria : grazie a questa rottura della simmetria si è formato il mondo in cui viviamo. Che cosa sia successo effettivamente è ancora un mistero e anche in questo caso, come per il bosone di Higgs, la risposta potrebbe arrivare dall’acceleratore Lhc del Cern di Ginevra. La teoria di Kobayashi e Maskawa, formulata nel 1972, è diventata un pilastro dela Modello Standard e lo ha esteso in modo da accogliere in esso tre famiglie di quark, successivamente identificati in esperimenti fondamentali, come il BaBar presso l’università americana di Stanford,e il Belle presso l’università giapponese di Tsukuba.

* Ansa » 2008-10-07 21:46


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