"Top Turns Ten"

Domani a Fermilab si svolgera` una giornata per celebrare i 10 anni dalla scoperta del quark top (Top Turns Ten Celebration). Purtroppo non potro` essere presente, ma ci sara` un poster preparato insieme ai miei collaboratori di quegli anni: Giorgio Bellettini, Marina Cobal e Hans Grassmann.

In realta` abbiamo cominciato a lavorare insieme qualche anno prima, nel 1990. Io e Marina avevamo appena iniziato il dottorato in fisica all'universita` di Pisa, Hans era un giovane ricercatore pieno di entusiasmo e di idee brillanti e Giorgio il professore responsabile delle nostre tesi di dottorato.

L'idea alla base del lavoro era sfruttare le caratteristiche cinematiche degli eventi provenienti da decadimento di quark top per distinguerli dagli eventi dovuti ad altri processi. 

All'inizio degli anni novanta si sapeva gia` che il quark top doveva avere una massa molto alta, superiore a 100 volte la massa del protone, anche se non se ne conosceva il valore. Quindi era plausibile che i prodotti del suo decadimento avessero proprieta` diverse rispetto ad altri processi che non prevedevano la presenza di particelle cosi` pesanti. La produzione del quark top era prevista essere tanto piu` rara, quanto piu` alta fosse stata la sua massa.

Sebbene la massa del top fosse sconosciuta, i possibili canali di decadimento erano invece previsti dal Modello Standard delle particelle elementari: si riteneva opportuno concentrare la ricerca nei canali che contenevano almeno un "leptone" nello stato finale. I leptoni (elettroni, muoni e tau) sono particelle le cui proprieta` sono note da decenni, e sono facilmente identificabili in collisioni di acceleratori adronici. Gli eventi dovuti a  quark top, che contengono due leptoni, sono piu` "puliti", cioe` piu` facilmente distinguibili dagli eventi spuri, ma purtroppo sono anche i piu` rari. Qualora la massa del top fosse stata davvero molto elevata (superiore a 140 volte la massa di un protone), gli eventi con un solo leptone sarebbero risultati i piu` promettenti, in quanto relativamente piu` numerosi.

Sebbene il metodo alla base del lavoro fosse comune, la tesi di Marina ha affrontato la ricerca del top nel canale con un solo leptone nello stato finale, la mia tesi invece la ricerca nel canale con due leptoni. Poiche` il quark top e` risultato essere estremamente pesante, (piu` di 170 volte la massa del protone!) il canale con un solo leptone nello stato finale e` quello che si e` dimostrato piu` potente per giungere alla prima evidenza sperimentale di esistenza del top.

Conservo un ottimo ricordo di quegli anni. Forse i piu` frenetici della mia vita da ricercatore, ma anche i piu` divertenti: la posta in gioco era poter dare un contributo personale alla osservazione di una nuova particelle. La competizione era pressante sia all'interno dello stesso
esperimento tra le varie e diverse linee di analisi che con D0, l'altro esperimento operante sul collisionatore di Fermilab.

Inoltre, le lunghe serate trascorse in ufficio a far girare programmi e produrre grafici hanno creato un legame di amicizia tra noi tale da resistere agli anni, alla lontananza e ai cambiamenti inevitabili che le nostre vite da allora hanno subito.