Scoprire i segreti della materia è l’obiettivo al quale i fisici di tutto il mondo stanno lavorando da sempre e, fra tutti i misteri, il più affascinante e’ riuscire a individuare i mattoni fondamentali che la costituiscono. La scoperta della particella Xi e’ un’arma in piu’, e molto potente, al servizio di questa lunga caccia. Per molto tempo l’atomo e’ stato considerato l’elemento indivisibile della materia, il suo mattone ultimo e “a un certo punto – osserva il vicepresidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn, Antonio Masiero – e’ stato sviluppato un modello dell’atomo che ricordava un piccolo sistema solare. Ma presto si e’ capito che anche il nucleo era un oggetto composto da protoni e neutroni e, di nuovo, si pensava di avere raggiunto lo stadio finale della ricerca degli elementi costituitivi della materia. Poi si e’ capito che neutroni e protoni era a loro costituiti dai quark”.
Questi ultimi sono attualmente i mattoni indivisibili della materia e ne esistono sei tipi, suddivisi in tre famiglie. Protoni e neutroni sono composti da tre quark, uno solo dei quali e’ pesante, ma le teorie fisiche prevedevano da tempo la possibilita’ di ottenere particelle formate da piu’ quark pesanti: “non c’e’ nessun impedimento teorico perche’ si formino questi oggetti piu’ pesanti, ma la fisica e’ una scienza sperimentale e quindi bisogna produrli. Cosi’ e’ cominciata una caccia durata decenni per produrre i barioni pesanti”, ossia particelle molto simili alla Xi trovata al Cern.
“Perche’ ci interessava produrre particelle del genere? Da un lato – osserva Masiero – per una curiosita’ scientifica, ma anche per un forte interesse di conoscenza teorica al quale nel tempo si sono dedicate menti brillanti come Richard Feynman, Murray Gell-Mann e Nicola Cabibbo”. Nonostante tutti questi contributi importanti e’ ancora un mistero capire il modo in cui i quark pesanti interagiscono per costituire particelle come Xi. La domanda in realta’ era ancora piu’ antica e riguarda i protoni e i neutroni ‘leggeri’ che esistono in natura: “come fanno a stare nel nucleo pur avendo la stessa carica elettrica? L’unica soluzione e’ una forza molto piu’ grande di quella elettromagnetica. Nella seconda meta’ del ‘900 si e’ capito che esiste la forza nucleare forte, la piu’ intensa che conosciamo delle quattro forze fondamentali della natura, una sorta di ‘colla nucleare’. Purtroppo – prosegue Masiero – e’ uan forza cosi’ forte che non abbiamo strumenti di calcolo abbastanza potenti da poterla descrivere”. Per questo una particella come Xi puo’ fornire informazioni preziose per capire che cosa fa stare insieme la materia: è un’informazione molto importante sulla quale adesso dovremo lavorare”.
