Una simmetria nascosta tra materia e forze, capace forse di riscrivere le basi della fisica contemporanea.
L’idea che dietro la varietà di particelle note si nasconda un ordine ancora più profondo ha attraversato secoli di pensiero scientifico. La supersimmetria nasce da questa tensione verso l’unificazione, cercando un ponte invisibile tra le due grandi famiglie della fisica: le particelle di materia e quelle di forza.
Il modello standard rappresenta il quadro attuale più accurato per descrivere l’universo subatomico. Esso elenca tutte le particelle fondamentali conosciute, distinguendole tra fermioni, che costituiscono la materia, e bosoni, che trasmettono le interazioni fondamentali. Ma nonostante l’eleganza matematica di questo schema, restano ancora domande irrisolte, come la debolezza della gravità o l’origine della materia oscura.
L’ambizione di unificare le forze fondamentali accompagna da tempo la fisica teorica. Maxwell unificò elettricità e magnetismo in un unico campo elettromagnetico. Più tardi, la forza elettromagnetica si unì a quella nucleare debole nella teoria elettrodebole. La supersimmetria si propone di fare un passo ancora più audace, associando a ogni particella nota una controparte simmetrica.
Il cuore della teoria sta in un’ipotesi strutturale semplice ma radicale: per ogni particella del modello standard ne esiste un’altra, ancora non osservata, con proprietà complementari. Questa famiglia nascosta risponderebbe a simmetrie nuove, capaci di bilanciare i parametri fisici fondamentali. A rendere possibile il tutto è lo spin, il numero quantico che distingue fermioni e bosoni: semi-intero per i primi, intero per i secondi.
Simmetrie quantistiche e particelle fantasma
Alla base della supersimmetria c’è l’idea che questo schema possa essere invertito: i fermioni supersimmetrici avrebbero spin intero, i bosoni supersimmetrici spin semi-intero. Per ogni elettrone ci sarebbe un selettone, per ogni quark uno squark. Il modello diventerebbe così completo e simmetrico, proprio come un’equazione matematica che resta invariata a ogni trasformazione.
In fisica, simmetria significa che una legge resta valida anche se si cambia prospettiva. Lo stesso vale qui: scambiando forze e materia, l’equazione rimarrebbe coerente solo introducendo queste nuove entità. È questo meccanismo ad alimentare il fascino della teoria, che fornisce una descrizione unificata e bilanciata dell’universo subatomico.
Verso un’unificazione ancora invisibile
Secondo questa visione, le super-particelle avrebbero masse maggiori e si renderebbero visibili solo a energie molto elevate. Per questo, nessun esperimento finora ha fornito evidenze della loro esistenza. Il Large Hadron Collider ha esplorato nuove frontiere, ma senza successo in questo campo. Tuttavia, l’assenza di risultati non è una smentita, solo un limite tecnico. La ricerca continua. La supersimmetria è oggi uno dei modelli più studiati nella fisica teorica, con migliaia di articoli e comunità internazionali dedicate. Se una sola delle sue predizioni fosse confermata, si aprirebbe una nuova fase della fisica, con risposte possibili a questioni come la materia oscura, l’origine dell’universo e la natura della gravità.
Ogni nuova particella supersimmetrica rappresenterebbe la chiave di volta di un edificio teorico raffinato, capace di correggere le incoerenze del modello standard. La simmetria, in questo contesto, non è solo un fatto estetico ma un principio organizzatore profondo. Fino ad allora, la supersimmetria resta una speranza matematica, perfetta nei calcoli e nel disegno teorico, ma ancora priva di conferme sperimentali. La fisica attende segnali. E intanto, continua a scrutare il vuoto, cercando le tracce di una simmetria che potrebbe essere stata lì da sempre.