L'analisi dei dati sulla ricerca del bosone di Higgs

Tornando un momento allo scorso mese di Dicembre 2011, quando sono stati presentati i dati degli esperimenti ATLAS e CMS sulla ricerca del bosone di Higgs, una ulteriore analisi dei dati pare supportare il livello di confidenza statistico dei risultati che sono stati presentati durante il seminario del CERN (vedasi questo post). Certamente, occorreranno nuovi dati per confermare, o smentire, l'esistenza della cosiddetta "particella di dio" e ciò sarà possibile quando LHC ritornerà ad essere operativo con gli esperimenti dei due rivelatori il prossimo mese di Marzo [press release]. 

Quando un risultato scientifico si può considerare effettivamente attendibile? Ciò è legato ad una unità di misura detta deviazione standard, indicata con la lettera greca σ, che definisce il grado di variabilità di un insieme di dati ossia quanto essi sono vicini all'interno di un determinato intervallo di valori oppure quanto essi sono, per così dire, sparpagliati. Da un punto di vista tecnico, i risultati di un esperimento che hanno un elevato livello di confidenza, diciamo 6σ, possono non essere considerati attendibili. Di solito, un livello di confidenza di 5σ corrisponde ad una probabilità di 1 su 1 milione che i risultati trovati siano il frutto di fluttuazioni casuali mentre 6σ corrisponde ad una probabilità di 1 su 0,5 miliardi. Ora, nel caso degli esperimenti del CERN, un livello di confidenza di 6σ può non essere ancora sufficiente. I risultati sulla possibile rivelazione di una particella che sarebbe molto vicina a ciò che i fisici si aspettano essere il bosone di Higgs sono stati ottenuti con un livello di confidenza di soli 2,3σ il che corrisponde alla probabilità di circa 1 su 50 che tale risultato sia un errore casuale (98% del livello di confidenza). Inoltre, poichè questo dato pare descrivere ciò che ci si aspetta dalle nostre attuali conoscenze della fisica, la stragrande maggioranza dei fisici ritiene che tale risultato sia comunque corretto nonostante esso abbia un livello di confidenza statistico molto basso.