Enrico Fermi Institute, University of Chicago
Chicago, IL, USA
premiato per “la scoperta del meccanismo della rottura spontanea di simmetria nella fisica subatomica”Makoto Kobayashi, Japan
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)
Tsukuba, Japan
Toshihide Maskawa, Japan
Yukawa Institute for Theoretical Physics (YITP), Kyoto University
Kyoto, Japan
premiati “per la scoperta dell’origine della rottura di simmetria che predice l’esistenza di almeno tre famiglie di quark in natura”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’87enne Nanbu formulò già nel 1960 la descrizione matematica della rottura spontanea di simmetria nella fisica delle particelle, ingrediente fondamentale di tutte le successive descrizioni di quello che oggi è considerato il Modello Standard. La «rottura di simmetria» è di norma quella osservabile nel mondo fisico, e dunque «nasconde» l’ordine originale: per esempio, la forza nucleare debole e quella forte appaiono come due forme separate ma a livelli di energia più elevata si fondono in un’unica forza, così come accade con l’elettromagnetismo; le Teorie di Grande Unificazione prevedono l’unificazione a energia molto elevate di tutte le forze, compresa quella gravitazionale, uno stato in cui la simmetria originale resta preservata ma oggi non osservabile in natura.
Di tipo diverso è la rottura spontanea di simmetria della quale si sono occupati il 64enne Kobayashi (del Kek di Tsukuba) e il 68enne Maskawa (dell’Università di Kyoto): i due fisici ne proposero una spiegazione nel 1972, successivamente confermata dai risultati osservativi. A titolo di esempio, una rottura di simmetria finora inspiegata è quella che è all’origine del nostro universo fisico: dopo il Big Bang infatti venne creata una quantità di materia leggermente superiore a quella di antimateria, evitando la totale mutua annichilazione delle particelle e permettendo la formazione di materia solida. La teoria sviluppata da Kobayashi e Maskawa rimane all’interno del Modello Standard, ma richiede che questo venga esteso a tre diverse famiglie di quark: alcune delle ipotetiche particelle previste dall teoria sono state osservate per la prima volta nel 2001.L’AMAREZZA DEI FISICI ITALIANI: NICOLA CABIBBO È IL «PADRE» DELLE IDEE SVILUPPATE DAI DUE FISICI GIAPPONESI PREMIATI MA IL COMITATO DEL PREMIO LO HA ESCLUSO.
Si chiama Matrice Cabibbo-Kobayachi-Maskawa (o matrice Ckm, delle iniziali dei tre ricercatori) il contributo che è stato premiato con il Nobel per la Fisica ai giapponesi Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa. Nessuna menzione, da parte del Comitato che assegna il Nobel, dell’italiano Nicola Cabibbo, nonostante la comunità scientifica internazionale gli attribuisca senza dubbio la paternità delle idee successivamente sviluppate dai due fisici premiati oggi.
La prima versione della matrice è stata elaborata nel 1963 da Cabibbo e successivamente completata da Kobayashi e Maskawa con l’introduzione di tre nuove famiglie di quark. La matrice descrive il modo in cui i ‘mattonì della materia, i quark, si mescolano per andare a formare le particelle. In pratica la matrice Ckm è stata ed è ancora il riferimento per comprendere anche l’esistenza dell’asimmetria, ossia la cosiddetta violazione di simmetria Cp (la violazione di una simmetria quasi esatta delle leggi di natura sotto l’effetto dello scambio tra particelle e le corrispondenti antiparticelle). Grazie a queste ricerche è anche stato possibile studiare una delle quattro forze fondamentali della natura, l’interazione debole. Capire quest’ultima significa poter studiare un fenomeno importante come la reazione di fusione nucleare che avviene all’interno del Sole e delle altre stelle, o le reazioni che avvengono all’interno delle centrali nucleari.
C’è tanta amarezza nella comunità dei fisici italiani per la mancata assegnazione del Nobel a Nicola Cabibbo, presidente della Ponteficie Accademia delle Scienze. Emerge chiaramente dalle dichiarazioni di 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. 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».
«Penso che questo Nobel sia stato un grosso errore». C’è più che altro delusione nelle parole di Giorgio Parisi (ascolta l’audio), docente di Fisica Teoretica all’Università di Roma “La Sapienza”. «La cosa naturale sarebbe stato darlo a Nambu per aver proposto la “carica di colore” nella cromodinamica quantistica e a Nicola Cabibbo perché il lavoro di Kobayashi e Maskawa è una generalizzazione abbastanza semplice dell’idea assolutamente nuova del 1963 di Nicola Cabibbo nella quale descriveva per la prima volta le forze nucleari che sono alla base delle interazioni deboli». Come spiega Parisi i due neo-premiati hanno generalizzato la complicata formula di Cabibbo mettendoci dentro anche la violazione di CP, nella tabella in cui viene spiegato il comportamento dei quark la prima riga è di Cabibbo, la la seconda da Iliopoulos, Glashow e Maiani e la terza da Kobayashi e Maskawa. «Una formula nella quale tante persone ci hanno messo le mani, ma mi sembra assurdo che il primo che ci ha messo le mani, Cabibbo, sia stato escluso. Il Nobel andava diviso anche con Cabibbo o solo a Cabibbo».
Il tono è gentile, ma Nicola Cabibbo è irremovibile: «Preferisco non fare dichiarazioni», ha detto riferendosi al Nobel. Fonti vicine a Cabibbo dicono che il fisico italiano è molto amareggiato. Già lo scorso anno, a pochi giorni dall’assegnazione del Nobel per la fisica 2007, circolavano con insistenza nell’ambiente scientifico fra Tokyo e Chicago voci che davano per sicuro il Nobel a Cabibbo, Kobayashi e Maskawa. Tutti, insomma, erano convinti non soltanto che le ricerche inaugurate da Cabibbo sarebbero state premiate, ma che il premio Nobel sarebbe stato condiviso dai tre ricercatori. È poi accaduto che il Nobel 2007 è stato assegnato a ricerche di tipo sperimentale e applicativo. Quest’anno sarebbe quindi stata la volta della fisica teorica. Il campo di ricerca premiato è quello atteso, a detta di molti manca però uno dei protagonisti.
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