La nuova fisica oltre il modello standard

Un progetto finanziato dall’UE ha compiuto notevoli progressi nella ricerca dei successori del modello standard. Il lavoro è stato guidato da osservazioni che suggeriscono l’universo non solo composto da quark, leptoni e i bosoni.

Tecnologie industriali

Il modello standard è stato uno dei più grandi successi della fisica del XX secolo. Nel tempo e attraverso esperimenti, è stato stabilito come teoria ben collaudata che spiega come poche particelle elementari, i costituenti della materia, siano regolate da quattro forze fondamentali. Per i fisici impegnati nel progetto THE TRUE PATH BEYOND (“Finding the true path beyond the standard model”), finanziato dall’UE, il successo del modello standard non era tuttavia qualcosa su cui soffermarsi. Lo hanno visto come un invito a rivolgere la loro attenzione a questioni più fondamentali. La scoperta del bosone di Higgs presso l’organizzazione europea per la ricerca nucleare (CERN) completa il modello standard. Allo stesso tempo, i fisici del progetto hanno fornito con prove stimolanti di una nuova fisica come l’esistenza di più di una particella di Higgs e di dimensioni spaziali extra. Le dimensioni spaziali extra sono emerse come una valida opzione per la fisica oltre il modello standard e dovrebbero essere disponibili per tutti i fermioni e i bosoni. Provare l’esistenza di dimensioni extra è uno dei compiti principali del Large Hadron Collider (LHC) e i corrispondenti modelli studiati erano le teorie di Kaluza-Klein. D’altra parte, il settore di Higgs poteva interessare particelle che interagiscono con la materia oscura. La miscelazione efficace della particella di Higgs offrirebbe un legame tra la materia oscura e il modello standard, che può produrre la densità di materia oscura del passato e rendere possibile la rilevazione diretta di materia oscura. Le osservazioni cosmologiche hanno verificato che più dell’84 % della materia nell’universo è formata da materia non barionica, che non interagisce elettromagneticamente. I fisici hanno esplorato possibili connessioni tra la materia oscura e il modello standard e se è possibile risolvere problemi eccezionali come la massa e la variante dei neutrini. Il progetto THE TRUE PATH BEYOND ha comportato l’identificazione delle classi di modelli che possono essere testati nel prossimo futuro. Nuove informazioni da esperimenti presso l’LHC dovrebbero aiutare i fisici a scoprire di più nel quadro generale che include il modello standard insieme alla nuova fisica nascosta nel profondo del mondo subatomico.