L’universo non dovrebbe esistere. Questo è il problema.
Secondo le nostre migliori teorie, il Big Bang ha espulso materia e antimateria in parti uguali. Avrebbero dovuto scontrarsi. Annientato. Lasciato dietro un vuoto freddo e vuoto di fotoni. Invece siamo qui. Stelle. Pianeti. Voi. Qualcosa è andato storto. O meglio, qualcosa è andato bene per la materia, e sbagliato per l’antimateria.
I fisici hanno inseguito questo fantasma per decenni. Ora, la collaborazione CMS al CERN ha gettato altra benzina sul fuoco.
Hanno utilizzato il più grande campione di mesoni di bellezza mai realizzato finora. L’obiettivo? Misurare la violazione CP dipendente dal tempo nel decadimento B(s) con una precisione che fa sembrare i tentativi precedenti un’ora amatoriale.
L’angolo dell’IA
Ecco il dettaglio cruento. I mesoni di bellezza neutri sono instabili. Sono costituiti da un antiquark di bellezza accoppiato con un quark di tipo down. Ma hanno una peculiarità: possono scambiarsi spontaneamente identità. Un mesone si trasforma nella propria antiparticella, quindi si scambia di nuovo. Ancora e ancora.
Osservando quanto spesso decade la versione della materia rispetto a quanto spesso decade la versione dell’antimateria, otteniamo un numero. Una piccola differenza. Questa differenza è una violazione della parità di carica. È la prova decisiva che stavamo cercando.
Ma misurarlo è un incubo.
I ricercatori hanno analizzato le collisioni protone-protone raccolte tra il 2022 e il 2025. Questo è recente. Molto recente. Hanno ricostruito decadimenti specifici di circa 1,4 milioni di mesoni B0 e di 16.000 mesoni B0.
I B0 contengono un quark strano, non un quark down. Piccola differenza? No. Differenza enorme per i dati.
La parte difficile? Individuare cosa era cosa nell’istante in cui è nato. Prima che decadesse in un mesone J/ψ e in un kaone neutro.
I metodi precedenti erano goffi. Questa volta? Hanno usato l’intelligenza artificiale.
L’algoritmo esamina muoni, elettroni e getti derivanti dall’evento di collisione. Per i B0, controlla anche le particelle vicine. Costruisce un’immagine dello stato iniziale. Il risultato? Un’identificazione significativamente più precisa dell’origine del mesone. Meno rumore. Più segnale.
Perché è importante?
“La violazione di CP misurata è in linea con le previsioni del Modello Standard.”
Questa frase dovrebbe rendere nervosi i fisici.
O sollevato. Dipende da come lo guardi.
I dati sono in linea con il Modello Standard. La violazione di CP misurata nel decadimento di una particella B0s in un J/psi e in un kaone neutro è la più precisa mai registrata. Si adatta. Si adatta perfettamente.
E questo è un problema.
Se il Modello Standard spiega tutto lo squilibrio, allora è una spiegazione ordinata e noiosa. Ciò implica che i calcoli che già abbiamo sono corretti e stiamo solo perfezionando i numeri. Ma lo squilibrio era enorme. La violazione di CP prevista dal Modello Standard non è abbastanza grande da spiegare tutta la materia presente nell’universo.
Quindi o nella misurazione manca qualcosa. Oppure c’è una nuova fisica in agguato appena oltre il modello attuale, nascosta negli errori che non abbiamo ancora individuato.
Questo non è solo un aggiornamento incrementale. È uno stress test. Un’ipotesi vecchia di decenni ha ottenuto un importante aggiornamento. Il team CMS non si è limitato a confermare lo squilibrio; hanno stretto il cappio alle teorie che tentano di spiegarlo.
Adesso abbiamo più dati. Dati migliori. Lavato con intelligenza artificiale, alta precisione, bellissimo disordine di 1,4 milioni di decadimenti. La domanda rimane: i conti reggono? Oppure l’universo nasconde qualcosa di più profondo nei modelli di decadimento?
Siamo più vicini che mai. E la risposta non è così chiara come speravamo.
