Il bosone di Higgs ha aperto nuovi orizzonti per la fisica delle particelle. Ma “la particella di Dio” potrà essere utile anche per le future tecnologie a servizio della salute, così come in passato le scoperte della Fisica diedero vita ai raggi X, alla PET e alla Risonanza magnetica. Scopriamo il perché con l’aiuto dei professionisti.
Ci sono voluti ben 48 anni perché la Fisica potesse completare la principale delle sue teorie: il Modello standard, ossia la teoria quantistica dei campi. Questo traguardo è stato raggiunto, grazie alla scoperta – annunciata la scorsa settimana dal CERN di Ginevra – di quella particella di materia che è responsabile della massa di ogni elemento presente all’interno dell’universo. Si tratta del Bosone di Higgs, o “particella di Dio”. Il britannico Peter Higgs, da cui la particella prende il nome, ne aveva teorizzato l’esistenza nel lontano 1964 e oggi, in seguito ad alcuni esperimenti, è stato possibile confermarla. La scoperta del Bosone, è quindi fondamentale per conoscere più a fondo l’universo e la materia di cui è composto. Ma questo non è l’unico traguardo raggiunto, poiché la ricerca, alla quale hanno collaborato numerosi studiosi italiani, mette in luce anche un altro aspetto significativo: il ruolo giocato dalla tecnologia. Per studi come questo occorrono infatti strumenti potentissimi e di altissima qualità, che possono essere impiegati, con alcune opportune modifiche, anche in altri ambiti, per esempio in Medicina nucleare.
“Il Bosone di Higgs, noto anche come “particella di Dio”, è stato infatti individuato grazie ad un super acceleratore – spiega il dottor Giovanni Tosi, fisico di Humanitas. Si tratta del Large Hadron Collider (LHC), un tunnel di 27 km realizzato nei pressi del Cern di Ginevra per condurre esperimenti nel campo della fisica delle particelle. L’LHC è in grado di accelerare protoni e ioni pesanti alla velocità della luce e successivamente di farli collidere. Grazie a questo potente e sofisticato macchinario, è stato quindi possibile ricreare le condizioni necessarie affinché si formasse il Bosone e fosse possibile catturare la sua impronta e determinarne la massa. La particella era prevista dal Modello standard, la teoria fisica che descrive l’interazione fra le tre forze fondamentali (forte, elettromagnetica e debole) e tutte le particelle elementari ad esse collegate, ma non si conosceva esattamente la sua massa”.
Al di là dell’importanza della scoperta di questo tassello mancante, che ha confermato quanto postulato precedentemente dai fisici teorici, potrebbero in realtà in futuro derivare ulteriori interessanti risvolti anche per altri settori. Le tecnologie “estreme”, impiegate negli esperimenti con l’LHC, in passato sono state infatti già punto di partenza per la realizzazione di altre apparecchiature innovative, quali ad esempio la Tomografia a Emissione di Positroni (PET) e i magneti ad alto campo usati per la Risonanza magnetica (RM). Non è da escludere pertanto che a medio-lungo termine, grazie allo sviluppo delle tecnologie impiegate dalla Fisica, possa verificarsi nuovamente un fenomeno di questo tipo. Nuove conoscenze e nuove sperimentazioni messe a punto dai fisici, applicate al campo della medicina, potrebbero infatti portare a ulteriori scoperte o a una gestione differente delle radiazioni ionizzanti, già da tempo utilizzate nella diagnosi e nella cura di numerose patologie, fra le quali per esempio i tumori. Quando sono stati scoperti i raggi X nessuno pensava che potessero essere usati anche in ambito medico, e invece le scoperte della fisica teorica sono state presto applicate alla medicina dando eccellenti risultati.
La medicina appare quindi in grado di sfruttare sempre meglio le risorse tecnologiche, mettendo a punto terapie ancor più mirate ed efficaci. Mediante gli acceleratori di particelle possono per esempio essere impiegate in radioterapia particelle pesanti, come gli adroni, per curare in modo estremamente preciso i tumori. Il vantaggio apportato da questa metodica deriva dal fatto che gli adroni, assimilabili a piccoli proiettili, vengono indirizzati con straordinaria precisione su bersagli ben definiti, risparmiando in maniera determinante i tessuti circostanti il tumore. La loro modalità di rilascio dell’energia è completamente diversa rispetto a quella dei tradizionali raggi X, usati sempre in radioterapia. Solo quando si trovano alla fine del loro percorso all’interno del corpo, ossia molto rallentati, i fasci di adroni cedono infatti il massimo dell’energia, riducendo in questo modo al minimo il danno ai tessuti sani attraversati. Questa proprietà consente perciò interessanti applicazioni, soprattutto per la lotta contro quei tumori che sono localizzati in prossimità di organi delicati, quali per esempio l’occhio, la base cranica e la colonna vertebrale. La medicina si configura quindi sempre più come una scienza multidisciplinare e multi professionale, che richiede una stretta collaborazione non solo fra le varie aree mediche, ma anche tra i medici e le figure professionali che si occupano di altre branche del sapere, quali appunto la Fisica, l’Ingegneria e la Chimica. In tal senso, rispetto ad altri ambiti medici, la Medicina nucleare può essere considerata pionieristica, poiché è uno dei rami della medicina che ha saputo sfruttare per primo le tecnologie derivate dal campo della Fisica con buoni risultati.
A cura di Irene Zucchetti
