Coelum Astronomia - #225 - 2018

(Joyce) #1
elettromagneticamente cariche. Non c’è modo di
vedere una particella neutra, a meno che non
interagisca dando origine a particelle cariche,
studiando le quali si possono ricavare
informazioni sulla particella neutra che le ha
prodotte. I neutrini però interagiscono così poco
da essere in grado di attraversare indisturbate il
nostro pianeta (e non solo!) da un lato all’altro,
senza mai interagire.

Ecco spiegato lo scetticismo della maggior parte
della comunità scientifica. Per esempio, Hans
Bethe, premio Nobel per la fisica nel 1964, aveva
dichiarato che non potesse esistere alcun modo di
osservare un neutrino. Cowan e Reines, più
ottimisti, avevano posto un rivelatore vicino a un
reattore nucleare proprio per massimizzare il
numero di neutrini che lo avrebbe attraversato,
pari a circa 10.000 miliardi al secondo per
centimetro quadrato: in questo modo la
probabilità che qualcuno interagisse dando
origine a qualcosa di rivelabile aumentava. Per
questa scoperta Reines ricevette il premio Nobel
per la Fisica nel 1995. Cowan, purtroppo, non
visse abbastanza per condividerlo con lui.
Oggi sappiamo che esistono tre tipi (i fisici li

chiamano “sapori”) di neutrini: il neutrino
elettronico, muonico e tauonico, con i rispettivi
anti-neutrini (quelli osservati da Cowan e Reines
erano in realtà anti-neutrini). I tre tipi di neutrini
sono associati rispettivamente all’elettrone, al
muone e al tau, particelle cariche ben più
massicce, e tutti insieme sono raggruppati nella
famiglia dei leptoni. Quando interagiscono, i
neutrini si trasformano nel leptone carico
associato.
Furono Melvin Schwartz, Leon Max Lederman e
Jack Steinberger, nel 1962, a dimostrare che
esistevano almeno due tipi di neutrini, con un
esperimento condotto all’acceleratore di
Brookhaven in cui videro che da un fascio di
neutrini muonici venivano prodotti solo muoni e
mai elettroni. Questo risultato valse il premio
Nobel per la Fisica nel 1988.

Nel 1991, con un esperimento all’acceleratore LEP
del CERN, si ottenne la prova indiretta che
esistono solo tre tipi di neutrino, ma è solo nel
2000 che l’ultimo, il neutrino tauonico, viene
scoperto, grazie all’esperimento DONUT, presso il
Fermilab di Chicago.
Dopo 70 anni di pazienza, sforzi e incredibili
sviluppi tecnologici per riuscire a rivelare queste
inafferrabili particelle, l’epopea era tutt’altro che
conclusa, perché i neutrini avevano in serbo altri
rompicapi per i fisici che li studiano.

Oltre a essere prodotti dai reattori nucleari, i
neutrini vengono anche dallo Spazio. Tutte le
stelle ne producono, in particolar modo durante
l’esplosione delle Supernovae. Per esempio, il 23
febbraio 1987, coloro di voi che erano già nati
furono attraversati, senza accorgersene, da circa
10.000 miliardi di neutrini prodotti
nell’esplosione della supernova SN1987A (per
saperne di più, leggi l’articolo su Coelum
Astronomia 208)! Anche il Sole, essendo una
stella, ne produce moltissimi durante le reazioni di
fusione termonucleare che avvengono al suo
interno: circa 100 miliardi di miliardi di miliardi di
miliardi al secondo... molti dei quali ci
attraversano continuamente. Se volete vedere da
http://www.coelum.com^73

Sopra. Clyde Cowan mentre conduce
l’esperimento sui netrini nel 1956 circa.

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