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| Fisica, osservata prima metamorfosi neutrino |
| Lunedì 31 Maggio 2010 14:11 |
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Per la prima volta al mondo è stata osservata la "metamorfosi" di un neutrino: una delle particelle più piccole e sfuggenti finora note riesce a cambiare identità, trasformandosi da un tipo di neutrino in un altro tipo di neutrino. Il risultato è stato ottenuto in Italia, nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso
dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). La scoperta, inseguita da anni da fisici di tutto il mondo, apre le porte alla possibilità di osservare altri fenomeni fisici mai visti finora. Il risultato è solo un primo "assaggio" della fisica del futuro e ora dovrà essere confermato da ulteriori osservazioni. La prima "oscillazione" del neutrino è stata osservata al termine del viaggio compiuto da miliardi di miliardi di neutrini che tre anni fa sono stati "sparati" dal Cern di Ginevra ai Laboratori del Gran Sasso. Le particelle hanno attraversato la roccia alla velocità della luce, coprendo in 2,4 millisecondi la distanza di 730 chilometri che separa i due centri di ricerca, nel progetto Cngs (Cern Neutrino to Gran Sasso). Osservare la trasformazione è stato come cercare un ago in un pagliaio (era prevista in poche decine di casi su miliardi di particelle). A vederla è stato l'esperimento Opera (al quale l'Italia partecipa all'interno di una collaborazione internazionale): un neutrino del tipo muonico si è trasformato in un'altra delle tre famiglie di neutrini finora note, il tipo tau. La metamorfosi osservata conferma quello che uno dei ragazzi di via Panisperna, Bruno Pontecorvo, aveva previsto oltre mezzo secolo fa e, soprattutto, conferma che i neutrini hanno una massa. Un'affermazione, questa, che contraddice la teoria considerata il punto di riferimento della fisica contemporanea, il cosiddetto Modello Standard, secondo il quale i neutrini non hanno massa. Verso una nuova fisica La metamorfosi osservata in un neutrino potrebbe essere il primo passo verso una nuova fisica: "Un evento è troppo poco per trarre conclusioni. Nei prossimi 3-4 anni ci aspettiamo di vederne almeno altri 5 o 6 e a quel punto potremo capire se questi effetti sono legati ad una nuova fisica", rileva il presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Roberto Petronzio. Il fenomeno dell'oscillazione del neutrino potrebbe cioé aprire la via all'osservazione o alla conoscenza di fenomeni nuovi, relativi ad una "fisica non prevista dalle conoscenze attuali. Per esempio - spiega Petronzio - legata all'esistenza di nuove particelle, nuovi tipi di interazioni o a nuove dimensioni dello spazio-tempo". Il fenomeno appena osservato nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'Infn "é legato in modo cruciale al fatto che i neutrini abbiano una massa, anche se molto più piccola rispetto a quella delle altre particelle esistenti. Questo - prosegue il presidente dell'Infn - getta una luce sinistra sul Modello Standard", ossia sulla teoria di riferimento della fisica attuale. Cosa sono i neutrini Abbondantissimi in natura ma inafferrabili, i neutrini attraversano la materia senza interagire con essa e senza lasciare alcuna traccia. Per questo, ben direzionato, il fascio di neutrini prodotto al Cern di Ginevra, è arrivato esattamente a destinazione al Gran Sasso in una frazione di tempo ridottissima. Sono particelle elettricamente neutre e appartengono a tre famiglie: neutrini elettronici, muonici e tauonici. L'ipotesi, formulata da tempo, indicata parzialmente da alcuni esperimenti e oggi confermata, era che i componenti di ciascuna famiglia possono trasformarsi in uno dei due altri tipi, in un fenomeno chiamato "oscillazione". Quest'ultimo implica che i neutrini abbiano una massa e che le masse dei tre tipi siano differenti, in contraddizione con la teoria di riferimento della fisica moderna, chiamata Modello Standard, per la quale i neutrini sono privi di massa. In natura i neutrini sono prodotti da alcuni tipi di reazioni nucleari, come quelle che avvengono nel Sole. Si calcola che ogni secondo il corpo umano venga attraversato da 50.000 miliardi di neutrini provenienti dal Sole senza che questi lascino traccia. Nonostante siano fra le particelle più abbondanti in natura, fino a non moltissimi anni fa i neutrini erano ancora misteriosi. Sono molto importanti in astrofisica, in cosmologia e in astronomia perché possono essere considerati gli unici "testimoni" della nascita e dell'evoluzione delle stelle e di tutto l'universo. Esistono cioé nel cosmo neutrini "fossili", che furono liberati al momento della grande esplosione dalla quale nacque l'universo e che ancora oggi conservano, nelle loro caratteristiche, il "ricordo" di quell'evento. 
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