Seminario Divulgativo INFN/DIFI

La ricerca dei costituenti ultimi della materia, le “Particelle Elementari”, ha affascinato l’uomo fin dai primi passi del pensiero scientifico. Partendo dalla scoperta del fotone e dalle leggi intriganti che regolano il mondo dell’atomo, nella seconda metà del Novecento sono stati individuato nuovi livelli di realtà, oltre l’atomo e il nucleo atomico: i quark, entrati ormai nel linguaggio di ogni giorno e nell’immaginario collettivo, i leptoni e i mediatori delle forze fondamentali. La scoperta del “bosone di Higgs” ha sancito il successo di una descrizione della realtà fisica basata su elementi di semplicità impensabili solo cinquant’anni fa.
Lungo questo percorso, si scoprono affascinanti relazioni tra la fisica del Microcosmo e le strutture su grande scala che si sono formate, nell'Universo, a partire dal Big Bang iniziale.
Un nuovo strumento per esplorare l’Universo si e’ reso disponibile negli ultimi anni, i rivelatori di onde gravitazionali, con cui speriamo di comprendere eventi cosmici catastrofici, come la coalescenza di due stelle di neutroni, o, nel futuro, di esplorare l’Universo immediatamente prima del Big Bang.
Ci sono ancora importanti misteri. Tra questi, a bassa energia ancora non dominiamo le possibili nuove forme di materia costituite dai quark, che intravediamo in nuovi tipi di adroni scoperti recentemente (gli adroni “esotici”). Inoltre, ad alta energia, la possibile esistenza di nuove particelle che potrebbero essere la chiave della materia non luminosa che gravita intorno alle Galassie e rende conto di più del 90% della materia esistente nell’Universo.
Per chiarire i misteri, sono allo studio nuove macchine con energie e luminosita’ superiori di un ordine di grandezza all’energia del Large Hadron Collider del CERN.