La danza dei neutrini conquista il Nobel per la fisica 2015

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I neutrini, la massa e la loro oscillazione. Grazie alle misteriose particelle, il giapponese Takaaki Kajita e il canadese Arthur B. McDonald si sono aggiudicati il Premio Nobel per la Fisica 2015. A loro va il merito di aver contribuito a dimostrare con i loro studi l'oscillazione del neutrino.

Una trasformazione che presuppone un fatto ancora più importante, ovvero che i neutrini abbiano massa. Secondo quanto spiega il sito del Nobel Prize si tratta di una scoperta che ha rivoluzionato le conoscenze dei meccanismi più complessi della materia e dell'universo.

Intorno alla fine del 1900, Takaaki Kajita attraverso l'esperimento Super-kamiokande ha scoperto che i neutrini oscillano tra due “identità”, a causa dell’interazione dei raggi cosmici con gli atomi dell’atmosfera terrestre. È la cosiddetta oscillazione, teorizzata per la prima volta negli anni '60 dal fisico italiano Bruno Pontecorvo, allievo di Fermi, secondo cui i neutrini non erano affatto immutabili ma era in grado di trasformarsi.

Dal canto suo, il gruppo di ricerca canadese guidato da Arthur B. McDonald ha dimostrato che i neutrini provenienti dal Sole non scomparivano nel loro cammino verso la Terra ma venivano “catturati” con una diversa identità dal Sudbury Neutrino Observatory.

I due esperimenti hanno scoperto che i neutrini hanno identità modificate. McDonald ha inoltre permesso di confermare per la prima volta che i neutrini possiedono una massa, anche se molto piccola: meno di 2 elettronvolt per la famiglia più ‘leggera’, quella elettronica.

La fisica delle particelle celebra un altro straordinario successo dopo quello del bosone di Higgsha detto Fernando Ferroni, presidente dell'Infn. “Un riconoscimento a chi ha misurato che il flusso di neutrini atmosferici presentava una anomalia e suggeriva quindi che essi si trasformassero durante il percorso tra specie diverse, e a chi sperimentalmente ha dimostrato che sommando su tutte le specie di neutrini solari il conto tornava! Due esperimenti fondamentali, SuperKamiokande in Giappone e Sudbury Neutrino Observatory (SNO) in Canada che, accompagnati da quelli realizzati ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN, MACRO, Gallex/GNO, BOREXINO e OPERA, hanno permesso di chiarire tutti gli aspetti delle oscillazioni del neutrino che possono avvenire solo se i neutrini sono massivi, contrariamente a quanto veniva affermato dal Modello Standard. Una scoperta epocale dunque ma anche l’apertura a un intero campo di ricerca che vedrà protagonisti ancora tra gli altri i Laboratori del Gran Sasso, impegnati a risolvere il dilemma sulla natura di questa particella come ipotizzato da Majorana”.

La scoperta premiata quest'anno col Nobel per la Fisica ha dato spunti cruciali sul misterioso mondo di neutrini. Dopo i fotoni, le particelle della luce, i neutrini sono i più numerosi in tutto il cosmo e la Terra viene costantemente bombardata da queste minuscole particelle.

Le nuove scoperte sui loro segreti più profondi potrebbero cambiare la nostra attuale comprensione della storia, della struttura e del destino futuro dell'Universo.

Francesca Mancuso

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