In fisica un bosone è una particella subatomica che obbedisce alla statistica di Bose-Einstein al contrario dei fermioni che seguono la statistica di Fermi-Dirac. Bosoni e fermioni sono le due famiglie fondamentali in cui si dividono le particelle. Il nome “bosone” è in onore del fisico indiano Satyendranath Bose.
Nel Modello standard della materia, tutte le particelle elementari, si attraggono o si respingono attraverso quattro interazioni fondamentali della natura. I bosoni sono i responsabili di queste quattro forze, ovvero l’effetto della forza attrattiva o repulsiva fra due corpi viene spiegato come lo scambio di bosoni fra di essi.
La forza elettromagnetica si esercita attraverso lo scambio di fotoni.
L’interazione debole è mediata dai bosoni W e Z.
L’interazione forte è mediata dai gluoni
la gravità è mediata, secondo alcune teorie, dai gravitoni; la loro esistenza è però solo ipotetica e non è ancora stata dimostrata.
L’osservazione dei bosoni W e Z è possibile solo osservando i prodotti delle collisioni di particelle negli acceleratori ad alta energia. Dopo anni di ricerche Carlo Rubbia al CERN di Ginevra, riesce a dimostrarne l’esistenza, e per questo riceve il Nobel per la Fisica nel 1984.
Carlo Rubbia nasce a Gorizia ne ’34, all’esame di selezione per entrare alla Normale di Pisa risultò undicesimo sui dieci posti disponibili. Si iscrisse quindi al Politecnico di Milano: ingegneria. Ma grazie a una rinuncia, viene riammesso alla Scuola Normale. Si laurea in fisica all’Università di Pisa nel 1957 con Marcello Conversi e una tesi sui raggi cosmici. Dopo un anno presso la Columbia University, torna in Italia all’Università a La Sapienza come assistente di Marcello Conversi.
Dal 1960 svolge la sua attività di ricerca al CERN di Ginevra, il più grande laboratorio nel mondo per la fisica delle alte energie, di cui sarà poi Direttore generale dal 1989 al 1994. Si occupa, delle interazioni deboli tra particelle elementari, al SuperProtoSincrotrone (SPS) e delle collisionatore di fasci protonici.
Per verificare la teoria elettrodebole ipotizzata dai fisici teorici Abdus Salam e Steven Weinberg, modifica l’acceleratore SPS in un collisionatore di protoni e antiprotoni. Con questo esperimento, a capo del gruppo di cento fisici, scopre nel 1983 le particelle responsabili dell’interazione debole, cioè i bosoni W+, W− e Z, confermando anche la teoria dell’unificazione della forza elettromagnetica e della interazione debole nella forza elettrodebole. Nel 1984, ad appena un anno dalla scoperta, riceve insieme con l’olandese Simon van der Meer il Premio Nobel per la fisica.
Dopo il Nobel comincia a interessarsi ai problemi energetici e studia un reattore nucleare a fissione, il cosiddetto Amplificatore di Energia, conosciuto con il nome di Rubbiatron, nel quale i neutroni della reazione a catena vengono prodotti tramite un acceleratore di particelle.
Ha inoltre collaborato all’attività di ricerca dei Laboratori del Gran Sasso, con ricerche sui neutrini cosmici. Ha sviluppato una nuova tecnica, mirata alla rilevazione diretta dei neutrini emessi dal Sole.
Continua a svolgere attività di ricerca nel campo della stabilità del protone nei processi di fissione e della fusione nucleare controllata. Attualmente si interessa al problema della materia oscura.
Dal 1970 al 1988 è professore presso la Harvard University. Dal 1997 è professore ordinario all’Università di Pavia, nomina ricevuta per chiara fama.
Dal 1986 al 1994 è stato il Presidente del Laboratorio di Luce di Sincrotrone di Trieste.
Dal 1999 è Presidente dell’ENEA. Nel 2005, a seguito di una sua critica al governo Berlusconi sull’«umiliazione che la ricerca in Italia sta subendo» non viene riconfermato.
“Ha ricevuto 28 Lauree Honoris Causa tra le quali, in Italia, dagli atenei di Genova, Udine, Camerino, Padova, Trieste e Perugia e all’estero dalle Università di Ginevra, Carnegie Mellon University, Università La Plata, Northwestern University, Chicago University, Loyola University, Boston University, Università di Sofia, Università di Mosca, Università del Cile, Università Politecnica di Madrid, Università Tecnica di Rio de Janeiro, Università di Oxford, Università Cattolica Pontificia del Perù, Università Nazionale di Sant’Antonio Abad di Cusco, Università di Bordeaux, St John’s University di Roma, Università di Aachen, Università Pontificia di Santiago del Cile.”
“È socio onorario nazionale dell’Accademia Nazionale dei Lincei, della Pontificia Accademia delle Scienze, della National Academy of Sciences statunitense, dell’Accademia russa delle scienze, della Royal Society, membro del comitato scientifico della Fondazione Italia USA e componente di numerose altre accademie europee e americane, tra le quali il Gran Sasso Science Institute dell’Aquila, dove è professore emerito.”
Il fotone, che è il bosone responsabile della forza elettromagnetica si conosceva già dal tempo di Einstein.
Il gluone si conosce dal ….
W e Z li ha trovati Rubbia.
All’appello manca il gravitone responsabile della forza di gravità. Non si sa e quanto tempo ancora servirà per scovarlo.
Il bosone di Higgs, quello impropriamente chiamato “La particella di Dio”, si occupa di dare massa alle particelle. Per capire come faccia, alcuni ricorrono al Campo di Higgs, altri più semplicemente ci credono “per fede”.
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