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ANNIVERSARI/ Da cent’anni i raggi cosmici parlano italiano

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Il 2012 è anno bisestile, si festeggia il centenario della morte di Pascoli, ma è anche l’anno della fine del mondo, secondo la ben nota leggenda Maya. Pochi però ricordano che l’anno che stiamo attraversando cade a un secolo da una fra le più significative scoperte nella storia della scienza. Nel 1912, infatti, è stata individuata l’origine di un fenomeno misterioso e di portata incalcolabile per lo sviluppo di tutta la scienza.

I protagonisti di questa scoperta non portavano grandi nomi, come quello di Einstein, o Planck, o qualsiasi altro dei grandi scienziati del tempo che si studiano a scuola. I nomi sono infatti quelli poco noti di Viktor Hess, fisico austro-americano, e dell’italiano Domenico Pacini, meteorologo e geofisico. Ma la storia di questa scoperta attraversa i secoli, affondando le sue radici nei primi studi sull’elettrostatica e dilatandosi fino ai più moderni e importanti esperimenti di cosmologia, astrofisica e fisica delle particelle.

La scoperta tanto importante e fondamentale è quella dei raggi cosmici. Oggi sappiamo che la Terra viene investita continuamente da diverse famiglie di particelle, con concentrazioni spaziali e temporali che variano a seconda del tipo e dell’energia. Buona parte di queste particelle viene schermato dalla nostra atmosfera, che diventa la sede per una o più generazioni di particelle secondarie o di ordini superiori.

Non è difficile visualizzare cosa accade: particelle cariche e molto energetiche, provenienti da punti più o meno distanti della nostra o di altre galassie, arrivano nei pressi della nostra atmosfera e nella quasi totalità dei casi interagiscono con le molecole degli strati esterni del nostro prezioso e delicato involucro. Si generano nuove particelle, che formano una vera e propria scarica che attraversa larghi strati dell’atmosfera. Si parla in proposito di “sciame” di particelle.

Dalla scoperta di Hess e Pacini in poi, lo studio dei raggi cosmici è diventato sempre più importante per capire la natura di alcuni costituenti fondamentali della materia e per comprendere alcuni meccanismi altamente energetici presenti in oggetti lontani ed esotici, come i buchi neri, i quasar, i nuclei galattici attivi. Esiste una precisa “zoologia” sia delle particelle che possono arrivare sulla Terra come raggi cosmici, sia dei vari sottoprodotti che possono creare. Quello che non è ancora del tutto chiaro è l’origine di alcuni tipi di raggi cosmici, soprattutto i più energetici, che devono essere quasi certamente stati creati in galassie differenti dalla nostra.



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