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Il neutrino oscilla

[ articolo tratto da www.unita.it ]

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Aveva, dunque, ragione Bruno Pontecorvo. I neutrini “oscillano”. Si trasformano, come i personaggi interpretati da Zelig, l’uno nell’altro. La conferma, preliminare ma autorevole, viene da Antonio Ereditato e dall’intero gruppo dell’esperimento OPERA, allestito per verificare se nel viaggio tra Ginevra e il Gran Sasso le minuscole particelle mutano davvero l’una nell’altra.

Ma è meglio andare con ordine. Il neutrino è una particella tanto minuscola quanto elusiva. Risente di un’unica forza, l’interazione debole, e pertanto interagisce poco con la materia. Potrebbe attraversare un muro di piombo largo quanto l’intero sistema solare senza essere fermata. Ne esistono di tre tipi: il neutrino elettronico, quello muonico e il tau.
Il neutrino, previsto teoricamente nel 1930 da Wolfgang Pauli e rilevato solo nel 1956, è una particella che “parla italiano”. Ne sono state prese le misure teoriche precise da Enrico Fermi e da Ettore Majorana. Negli anni ’50 del secolo scorso è stato un altro italiano, Bruno Pontecorvo – forse il più grande esperto di neutrini di ogni tempo – a ipotizzare che quelle particelle avessero la capacità di “oscillare”, ovvero di trasformarsi l’uno nell’altro. E ora un gruppo a guida italiana dimostra sperimentalmente che Pontecorvo aveva ragione. Diverse osservazioni – dei neutrini solari e dei neutrini prodotti dalle supernovae – in realtà sembravano confermare le sue previsioni. Ma nessun esperimento cruciale era mai stato realizzato per dimostrare inequivocabilmente che la trasformazione avviene davvero.
Per questo il CERN di Ginevra e il Laboratorio Nazionale del Gran Sasso, dell’Istituto nazionale di Fisica Nucleare, ne hanno allestito uno, chiamato OPERA. In pratica son tre anni che da Ginevra sparano fasci di neutrini muonici e che giù, nelle grotte del Gran Sasso, dopo un viaggio di 732 chilometri compiuto in 2,4 millisecondi, li rilevano. Il gruppo che gestisce l’esperimento, di cui è portavoce l’italiano Antonio Ereditato, ha ora la prova che almeno un’oscillazione è avvenuta nel 2007. Un neutrino muonico, su miliardi di miliardi, si è trasformato in un neutrino tau.
È troppo poco per considerarla una certezza. Ma è abbastanza per considerare l’evento molto probabile. Tutto questo risolve qualche problema fisico. Solo l’oscillazione di queste minuscole particelle e la loro trasformistica natura può spiegare il “mistero dei neutrini solari”: in pratica noi sulla Terra rileviamo un terzo della quantità di neutrini che, secondo la teoria, deve produrre il Sole. Poiché la teoria fisica è molto solida, l’unica spiegazione possibile è quella di Pontecorvo: su tre neutrini sparati dal Sole due “oscillano” e cambiano natura nel loro viaggio verso la Terra.
I risultati del Gran Sasso sembrano dunque risolvere il mistero. Ma il bello della scienza è che, avviato a soluzione un problema altri due se ne spalancano. Infatti la teoria di Pontecorvo prevede che, se i neutrini oscillano, devono avere una massa. Ma il guaio è che il Modello Standard della Fisica delle Alte Energia non prevede una massa per i neutrini. E, dunque, se l’esperimento del Gran Sasso sarà confermato significa che il Modello Standard non è poi così Standard. Deve essere rivisto. E, in particolare, deve prevedere qualche meccanismo che conferisce una massa, per quanto minuscola, alle elusive particelle.
Ma non è finita. L’universo, infatti, è pieno zeppo di neutrini. In ogni momento ogni centimetro quadro della nostra pelle e ogni altro centimetro quadro del cosmo sono attraversati da miliardi di neutrini. Se essi hanno una massa, per quanto minuscola, cambiano i pesi sulla bilancia universale. In altri termini si deve riscrivere in qualche punto anche il Modello Standard della Cosmologia.
Niente male per una particella che “parla italiano”.

 Roberto Perrino - 04/06/2010 09:41:00 [ leggi altri commenti di Roberto Perrino » ]

Ragazzi, dopo le decisioni del Governo sulla manovra finanziaria, ed i conseguenti probabili tagli alla ricerca, i neutrini continueranno ad oscillare, perchè è nella loro natura, ma forse noi avremo molte meno opportunità di studiarli...

 Loredana Savelli - 01/06/2010 21:44:00 [ leggi altri commenti di Loredana Savelli » ]

Articolo arduo per profani... eppure ho colto tanta poesia o forse filosofia nel concetto di questa metamorfosi tra neutrini, un volersi confondere uno nell’altro (il "muonico" nel "tau"!!!) . Mistero dell’universo!

 Roberto Perrino - 01/06/2010 16:15:00 [ leggi altri commenti di Roberto Perrino » ]

Per chi amasse approfondire senza appesantirsi ... vi segnalo gli articoli divulgativi della rivista dell’INFN, Asimmetrie, disponibili on-line al sito:

http://www.asimmetrie.it/archivio.php

In particolare, il numero "asimmetrie 3 / 12.06" è una monografia sulla fisica dei neutrini, e alle pagg. 16-20 della rivista (scaricabile in formato pdf) Luciano Maiani riporta in una bella intervista sulla linea di fascio di neutrini dal CERN al Gran Sasso, dove si trova l’esperimento che ha evidenziato la "oscillazione" dei neutrini muonici in neutrini tau.

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