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Ha preso il via a Chicago la 38° edizione di Ichep, la conferenza internazionale di fisica delle alte energie che mette a confronto fisici di tutto il mondo sui progressi della fisica delle particelle, dell’astrofisica e della cosmologia, nonché sui futuri sviluppi nel campo della costruzione di prossime macchine acceleratrici. I riflettori sono ovviamente puntati su Lhc, che oggi è il più potente acceleratore al mondo e che in questi mesi ha stupito fisici e ingegneri per le sue altissime prestazioni, oltre le aspettative di progetto. Nel corso della settimana di Ichep saranno presentati da parte degli esperimenti di Lhc (Atlas, Cms, Lhcb e Alice) più di un centinaio di lavori.

Atlas e Cms hanno già esplorato un territorio che si estende fino a masse di circa 4 TeV, alla ricerca di nuove particelle che decadono in coppie di elettroni o muoni. Il possibile segnale di nuova particella di massa 750 GeV che decade in due fotoni comparso con bassa significatività statistica nel 2015, non è stato confermato dai dati del 2016 presentati alla conferenza: l’eccesso visto nei dati precedenti in questo canale è quindi probabilmente legato a una fluttuazione statistica. Un ruolo speciale, poi, spetta allo studio del bosone di Higgs, scoperto a Lhc nel 2012 e le cui proprietà sono ora misurate in collisioni a più alta energia, col vantaggio di una produzione più copiosa di eventi rari. I nuovi dati presentati a Ichep riconfermano la produzione del bosone di Higgs in collisioni protone-protone anche alle nuove energie. Atlas e Cms stanno studiando grazie a misure sempre più precise l’accoppiamento del bosone di Higgs alle particelle con le quali interagisce fornendo loro massa: a questo proposito è di particolare interesse lo studio dell’accoppiamento con il quark top, la particella più massiva finora rivelata dagli esperimenti e sulla quale vengono presentate nuove importanti misure alla conferenza. Continua inoltre la ricerca di fenomeni non previsti dal modello standard delle particelle elementari di nuova fisica. In questo contesto un esempio significativo è rappresentato dalla ricerca di nuove particelle rilevate dai loro decadimenti in particelle conosciute o in energia mancante, come quella prodotta da neutrini o potenzialmente prodotta da materia oscura.

Lhcb presenta a Ichep nuovi risultati nel campo della fisica del sapore. Una delle ricerche più interessanti è la scoperta di un nuovo modo di decadimento del mesone B₀ in K⁺ K^-, che rappresenta il più raro decadimento mai osservato del mesone B in uno stato finale adronico. Vi sono inoltre le ricerche con sensibilità senza precedenti per la violazione di CP, un fenomeno molto “sottile” che però è in grado di spiegare perché, subito dopo il Big Bang, la natura abbia “preferito” la materia all’antimateria.: il nuovo risultato di Lhcb sul decadimento dei mesoni D è al momento compatibile con una simmetria di CP, in contrasto con le violazioni conosciute nell'ambito dei decadimenti dei mesoni K e B, mostrando ancora una volta l'eccellente accordo dei risultati sperimentali con quanto previsto dal modello standard. Lhcb ha anche realizzato misure che potrebbero aiutare a rivelare alcuni nuovi fenomeni, come la prima misura della polarizzazione dei fotoni nei decadimenti radiativi dei mesoni Bs, e il confronto della probabilità di produzione di una coppia di mesoni B alle energia di collisione di 7 TeV e 13 TeV. Alcuni di questi risultati, a prima vista, sembrerebbero essere in contrasto con le previsioni attuali.

L'esperimento Alice, infine, presenta nuove misure delle proprietà del plasma di quark e gluoni. I fisici hanno eseguito misurazioni fondamentali all’energia massima di collisione mai raggiunta, studiando la soppressione della produzione di stati di quarkonium nel plasma. Questi risultati forniscono informazioni su come le forze nucleari siano modificate in questo stato primordiale della materia e su come i quark si combinino a formare particelle ordinarie a seguito della collisione. Alice è stato anche in grado di misurare la viscosità del plasma alla nuova energia, mostrando che è quasi come un liquido ideale, lo stesso comportamento osservato a energie di collisione inferiori.

Le ricerche presentate a Ichep sono assai promettenti in vista dei nuovi dati in arrivo entro la fine del 2016 e poi nei prossimi anni: ci si aspetta, infatti, entro fine di quest’anno un raddoppio della luminosità integrata (la luminosità totale in un dato intervallo di tempo) fornita da Lhc. [Antonella Varaschin]