Nobel 2008 per la Fisica per studi sulle particelle

Stoccolma - Il premio Nobel per la Fisica 2008 è, andato allo statunitense Yoichiro Nambu, per la scoperta del meccanismo della rottura spontanea di simmetria nella fisica subatomica, e ai giapponesi Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa, per la scoperta dell’origine dell’asimmetria come predizione dell’esistenza di almeno tre famiglie di quark.

Chi sono 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.

Architetti delle particelle 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.

L'americano 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 è diventata cruciale nel Modello Standard.

I giapponesi Diverso il campo di ricerca di Kobayashi e 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 perchè 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.