Il Breakthrough Prize in Fundamental Physics 2025 è stato assegnato alle collaborazioni scientifiche degli esperimenti ALICE, ATLAS, CMS e LHCb all’acceleratore LHC, Large Hadron Collider, del CERN. L’importante riconoscimento è stato attribuito dalla Breakthrough Prize Foundation “per le misure dettagliate delle proprietà del bosone di Higgs che confermano il meccanismo di rottura della simmetria da cui ha origine la massa delle particelle, la scoperta di nuove particelle che interagiscono attraverso la forza forte, lo studio di processi rari e dell’asimmetria materia-antimateria, e l’esplorazione al Large Hadron Collider del CERN della natura alle distanze più piccole e nelle condizioni più estreme”. Il premio è assegnato per i successi ottenuti durante il Run2 di LHC ed è stato consegnato ai coordinatori delle collaborazioni dei quattro grandi esperimenti nel corso della cerimonia che si è tenuta a Los Angeles sabato 5 aprile 2025. Le collaborazioni scientifiche degli esperimenti ALICE, ATLAS, CMS e LHCb raggruppano migliaia di ricercatrici e ricercatori da oltre 70 paesi del mondo, tra cui l’Italia che è tra i fondatori del CERN e tra i protagonisti del suo successo scientifico, e il cui contributo è coordinato dall’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
“Sono molto orgogliosa di vedere onorato con questo premio l’eccellente lavoro delle collaborazioni scientifiche impegnate all’acceleratore LHC”, ha commentato Fabiola Gianotti, direttore generale del CERN. “Migliaia di persone al CERN contribuiscono quotidianamente ad ampliare i confini della conoscenza umana, e il Breakthrough Prize in Fundamental Physics sottolinea l’importanza del CERN come modello di collaborazione pacifica nello sviluppo della scienza e della tecnologia”.
“Congratulazioni alle collaborazioni di ALICE, ATLAS, CMS e LHCb: questo prestigioso premio internazionale è un riconoscimento al loro instancabile e appassionato lavoro alle frontiere della scienza e della tecnologia e all’enorme valore scientifico dei loro risultati”, commenta Antonio Zoccoli, presidente dell’INFN. “Come INFN siamo orgogliosi e orgogliose di avere contribuito in modo sostanziale a queste meravigliose imprese collettive, e continueremo a contribuire e sostenere al massimo del nostro impegno i prossimi progetti a LHC e ai futuri acceleratori per disegnare assieme il futuro del CERN e della fisica delle particelle”, conclude Zoccoli.
Dopo aver consultato i gruppi di gestione degli esperimenti, la Breakthrough Prize Foundation donerà il premio da 3 milioni di dollari alla CERN & Society Foundation. Il premio sarà utilizzato per offrire borse di studio a studentesse e studenti di dottorato degli istituti membri delle collaborazioni per trascorrere un periodo di ricerca al CERN, dando loro la possibilità di maturare un’esperienza di lavoro in prima linea nella scienza di frontiera e acquisire nuove competenze da portare nei loro paesi e regioni di origine.
ATLAS e CMS sono esperimenti di indagine ad ampio spettro che esplorano l’intero programma scientifico offerto dallo studio dei prodotti delle collisioni dei fasci di protoni e ioni ad alta energia e ad alta intensità di LHC. ATLAS e CMS sono i due esperimenti che nel 2012 hanno annunciato congiuntamente la scoperta del bosone di Higgs, di cui oggi continuano a indagare le proprietà.
“Siamo felici perché questo premio riconosce un grande breakthrough della fisica spesso non pienamente compreso: l’analisi dei dati del Run2 ha cambiato radicalmente il modo in cui vediamo la fisica delle particelle”, sottolinea Massimo Corradi ricercatore INFN e responsabile nazionale di ATLAS. “In particolare, ATLAS e CMS hanno escluso le teorie che consideravamo più naturali per comprendere la struttura profonda nascosta dietro il Modello Standard, come alcune versioni della supersimmetria. Ora nel mutato panorama stanno fiorendo nuove idee teoriche e proposte di test cui sottoporre la natura. È il risultato di un’impresa titanica che, grazie alla dedizione e all’inventiva delle migliaia di fisici e fisiche delle due collaborazioni, è andata ben oltre le aspettative iniziali, e l’INFN ha avuto un ruolo chiave nella progettazione e nella costruzione degli esperimenti e nella raccolta e analisi dei dati. Con la prossima fase ad alta luminosità di LHC, ATLAS e CMS avranno a disposizione venti volte più dati di quelli del Run2 e potranno spingere le frontiere della conoscenza ancora più avanti”, conclude Corradi.
“Questo è un riconoscimento alla costanza e alla dedizione che servono per il progresso della conoscenza che talvolta è risultato eclatante ma normalmente è costruzione paziente, laboriosa e difficile”, commenta Giacomo Sguazzoni, ricercatore INFN e responsabile nazionale di CMS. “Tutti i nostri scienziati e le nostre scienziate, in particolare le nostre colleghe e i nostri colleghi italiani di CMS e degli altri esperimenti a LHC, lo sanno bene e si meritano questo bel successo per aver contribuito, in questi anni, a consolidare la scoperta del bosone di Higgs con eccezionali misure ancillari non meno importanti”, conclude Sguazzoni.
ALICE studia in particolare il plasma di quark e gluoni, uno stato di materia estremamente calda e densa che esisteva nei primi microsecondi dopo il Big Bang, mentre LHCb esplora le minime differenze tra materia e antimateria, la violazione delle simmetrie fondamentali e gli spettri complessi delle particelle (adroni) composte da quark pesanti e leggeri.
“Questo premio è un bellissimo riconoscimento per gli oltre 150 ricercatori e ricercatrici italiani che lavorano nell’esperimento ALICE”, commenta Federico Antinori, ricercatore INFN responsabile nazionale di ALICE che ha guidato la collaborazione internazionale dal 2017 al 2019. “In tutti questi anni le colleghe e i colleghi italiani hanno avuto un ruolo centrale in tutti gli aspetti dell’esperimento: dalla concezione alla costruzione dei rivelatori all’analisi dei dati. I loro sforzi hanno permesso di fare enormi passi avanti nello studio delle proprietà del plasma di quark e gluoni, lo stato estremo della materia in cui si trovava il nostro universo solo qualche milionesimo di secondo dopo il Big Bang”, conclude Antinori.
“Se pensiamo che il nostro esperimento era stato inizialmente concepito per funzionare solo nella fase iniziale di LHC, questo riconoscimento ci riempie ancor più di soddisfazione, perché sul campo LHCb si è dimostrato capace di realizzare fisica d’avanguardia in molti settori diversi anche alle più elevate intensità dell’acceleratore”, commenta Giovanni Punzi professore all’Università di Pisa, ricercatore INFN e responsabile nazionale di LHCb. “Nel tempo la collaborazione è molto cresciuta, anche numericamente, e in particolare la comunità italiana coordinata dall’INFN è orgogliosa di rappresentarne oggi la componente nazionale più numerosa tra i 25 Paesi che vi partecipano. LHCb ora si avvia a un ulteriore salto di qualità delle sue performance per le prossime prese dati, così ci auguriamo anche che questo premio sia di un buon auspicio per il futuro”, conclude Punzi.
“L’assegnazione del Breakthrough Prize 2025 è un grande onore per la collaborazione LHCb. Sottolinea l’importanza delle numerose misure realizzate dall’esperimento LHCb nella fisica del sapore e nella spettroscopia, attraverso l’esplorazione delle minuscole differenze tra materia e antimateria, e la scoperta di diversi nuovi adroni quark pesanti”, commenta Vincenzo Vagnoni, ricercatore dell’INFN che guida l’intera collaborazione internazionale LHCb.
Eseguendo queste misure straordinariamente precise, gli esperimenti a LHC hanno spinto i confini della fisica fondamentale a limiti senza precedenti, e continueranno a farlo con il prossimo aggiornamento del Large Hadron Collider, il progetto High-Luminosity LHC che incrementerà le prestazioni dell’acceleratore a partire dal 2030 aumentando il suo potenziale di scoperta.
