(^72) COELUM ASTRONOMIA
Siamo in un’epoca in cui non si è ancora arrivati a
capire l’esatta struttura dell’atomo e alcuni aspetti
della “fisica classica” sono appena stati messi in
discussione dalla nascente meccanica quantistica,
ma rinunciare a quei principi fondamentali che
fino ad allora avevano sempre governato tutti i
fenomeni noti senza eccezioni era difficile da
accettare.
Il 4 dicembre 1930 il fisico austriaco Wolfgang
Pauli ha qualcosa di più importante da fare che
raggiungere i suoi colleghi a Tubinga per un
congresso (doveva andare a una festa da ballo),
perciò manda loro una lettera per condividere
un’idea che non si sente abbastanza sicuro di
poter pubblicare, perché in fondo non ci crede
molto neppure lui.
«Cari signore e signori radioattivi, [...] – scrive – ho
escogitato un rimedio disperato per salvare [...] il
teorema dell'energia».
In sostanza Pauli aveva ipotizzato che a “rubare”
l’energia mancante fosse una “particella
fantasma”, con carica elettrica neutra e di massa
molto piccola:
«ho fatto una cosa terribile – pare abbia detto – ho
inventato una particella che non si può rivelare».
Ma la situazione era così critica da ammettere
qualunque soluzione. Pauli, infatti, conclude la sua
lettera scrivendo:
«solo chi scommette può vincere, e la gravità della
situazione dello spettro β continuo può essere resa
in modo chiaro con il detto [...]: “è meglio non
pensarci affatto, come per le nuove tasse”».
L’ipotesi di Pauli viene accolta da alcuni con
scetticismo, da altri con entusiasmo. Enrico Fermi,
nel 1934, pubblica un articolo dal titolo “Tentativo
di una teoria dei raggi beta”, in cui ipotizza
l’esistenza di una forza, che definisce “debole”,
capace di trasformare nel nucleo il neutrone in
protone e viceversa, e chiama neutrino la nuova
particella proposta da Pauli, per indicare la
piccolezza della sua massa e l’assenza di carica
elettrica.
Il neutrino rimase un trucco per far quadrare i
conti fino al 1956 quando, ben 25 anni dopo la
lettera in cui Pauli l’aveva ipotizzato per la prima
volta, i fisici Clyde Cowan e Fred Reines riuscirono
a fornire la prima prova della sua esistenza, nel
corso di un esperimento eseguito al reattore a
fissione di Savannah River, nel Sud Carolina.
L’esperimento faceva parte di quello che era stato
battezzato “Progetto Poltergeist”, visto che
l’impalpabilità del neutrino lo rendeva simile a un
fantasma (il termine Poltergeist, dal
tedesco, significa appunto
“spiritello rumoroso”).
I neutrini, infatti, interagiscono
molto raramente a causa delle loro
proprietà: hanno massa
estremamente piccola,
interagiscono solo secondo quella
forza che Fermi aveva definito, non
a caso, debole e sono
elettromagneticamente neutri.
Tutti i rivelatori di particelle, cioè
gli strumenti utilizzati per
registrare il passaggio delle
particelle, funzionano
esclusivamente per le particelle
A sinistra. Questa fotografia
giovanile del fisico italiano Enrico
Fermi risale agli anni in cui organizzò
il Primo Congresso Internazionale di
Fisica Nucleare, che si tenne a Roma
dall’11 al 17 ottobre del 1931.
Il congresso fu tra l’altro l’occasione
per mettere ordine nella
terminologia: si usava il nome
neutrone in modo ambiguo, sia per
indicare la particella nucleare con la
stessa massa del protone, ma senza
carica elettrica, sia per indicare la
particella neutra appena ipotizzata
da Wolfgang Pauli per render conto
dell’energia mancante nel processo
di decadimento del neutrone.
Fu proprio Fermi a suggerire di usare
il diminutivo italiano neutrino per
indicare la particella di Pauli,
riservando il termine neutrone alla
più pesante.
joyce
(Joyce)
#1