Più simili del previsto le due grandi famiglie di particelle

Nonostante siano profondamente diverse, le due famiglie fondamentali in cui si dividono tutte le particelle elementari, ossia i bosoni e i fermioni, rispondono alla stessa legge universale che descrive fenomeni naturali estremamente diversi tra loro, dalla crescita delle superfici dei cristalli alla propagazione degli incendi. È la scoperta inaspettata fatta dallo studio pubblicato sulla rivista Physical Review Letters e guidato dall’Università Tecnica di Vienna, al quale ha partecipato anche l’Italia con la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati di Trieste (Sissa).

Il risultato permetterà soprattutto di comprendere come avviene il trasporto delle particelle nei sistemi quantistici. Fermioni e bosoni sono profondamente diversi: i primi sono per natura solitari e cercano di evitarsi, mentre i bosoni tendono a raggrupparsi. Eppure, grazie ad un’analisi matematica rigorosa, i ricercatori guidati da Yuri Minoguchi e Julian Huber hanno scoperto che le fluttuazioni di entrambe le famiglie di particelle obbediscono alla stessa legge.

Se si va a guardare nei dettagli, però, le differenze riemergono: se si pensa ad una superficie, il trasporto dei fermioni assomiglia ad un processo di erosione, mentre quello dei bosoni ad una crescita. “Pur considerando le differenze, questo modo di vedere ci permette di unificare fenomeni diversi in un’unica descrizione”, affermano gli autori dello studio. “Questa scoperta ci dice che, sotto sotto, esistono leggi universali che collegano mondi apparentemente molto lontani tra loro. Capirle ci aiuta a vedere meglio come funziona il trasporto di particelle nei sistemi quantistici – aggiungono – e questo è un risultato di grande rilievo concettuale”.