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PREMI NOBEL 2015/ Hanno visto “oscillare” il neutrino e sono stati premiati

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Il premio Nobel 2015 per la Fisica  Il premio Nobel 2015 per la Fisica

Il premio Nobel 2015 per la Fisica è stato assegnato al canadese Arthur B. McDonald e al giapponese Takaaki Kajita per aver ottenuto la prova sperimentale dell’esistenza del fenomeno dell’oscillazione del neutrino, il primo studiando i neutrini solari e il secondo, i neutrini atmosferici. Ma perché questo fenomeno è così importante per lo studio della costituzione elementare della materia? Per comprenderlo bisogna iniziare dai neutrini. Cosa sono i neutrini? Sono particelle elettricamente neutre, con massa talmente piccola che non è possibile misurarla con le tecniche attualmente a disposizione; essi hanno una probabilità di interazione con la materia estremamente piccola: possono attraversare tutta la Terra, tutto il Sole e anche tutto l’Universo senza interagire. Questa estrema difficoltà di interazione rende molto arduo il loro studio perché i rivelatori di particelle possono “rivelare” una particella, e quindi studiarla, solo se questa interagisce con la materia del rivelatore. Fino a qualche decennio fa il modello della costituzione elementare della materia, e quindi delle particelle elementari, il cosiddetto “Modello Standard”, prevedeva che la massa dei neutrini fosse nulla. Questa concezione è stata rivoluzionata dalla scoperta del fenomeno dell’oscillazione del neutrino, fenomeno che può aver luogo solo se il neutrino è dotato di massa.

Che cos’è il fenomeno dell’oscillazione? Di neutrini ce ne sono di tre tipi, ciascuno dei quali ha una caratteristica quantica, il cosiddetto “sapore” (flavor), che può essere elettronico, muonico, tauonico. Non è questa la sede per spiegare quale sia il significato e l’origine del sapore, ma la cosa importante in questo contesto è ricordare che questa caratteristica rimane “appiccicata” al neutrino come fosse il cognome della sua famiglia. Un neutrino elettronico nasce (viene prodotto) e muore ( si trasforma in altra particella via interazione) senza mai perdere la sua caratteristica quantica di “elettronico”. E questo è vero anche per il neutrino muonico e tauonico. Almeno così si credeva fino a qualche decennio fa e così era previsto dal Modello Standard delle particelle. Ma il fenomeno dell’oscillazione consiste proprio nel fatto che il neutrino, mentre viaggia (a velocità vicina a quella della luce), cambia il proprio cognome (sapore) passando da un sapore all’altro.



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