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Che cosa sono i neutrini?

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Che cosa sono i neutrini?

Gli scienziati li studiano perché potrebbero essere delle particelle più veloci della luce. Ma che cosa sono, i neutrini, e a cosa servono? Scoprilo con noi!

Il racconto che segue è difficile . Ma se avrete la pazienza di leggerlo fino in fondo scoprirete qualcosa di nuovo sul mondo che ci circonda , sull'Universo e su come siamo fatti. Ossia sul mondo della Fisica.

Che cos'è la Fisica?

La fisica è la scienza che indaga i fenomeni della Natura , ossia tutti gli eventi che possono essere descritti tramite grandezze fisiche. Il suo scopo è stabilire le leggi che regolano le interazioni tra questi eventi.

La Fisica, spaziando dal microcosmo al macrocosmo (ossia dalle cose piccolissime a quelle gigantesche), passa per la Terra, l'uomo e le sue creazioni, per farci comprendere i collegamenti di causa ed effetto dei fenomeni naturali.

Per raggiungere questo scopo, la fisica utilizza il metodo scientifico. Questo metodo, inventato dal grande scienziato Galileo Galilei , è il modo tipico  con cui la scienza procede per raggiungere una conoscenza della realtà che sia affidabile, verificabile e possa essere condivisa con altri.

Cosa sono i neutrini?

I neutrini sono particelle elementari. Le particelle elementari sono i più semplici componenti della materia, però non fanno parte degli atomi che compongono la materia, sono all'esterno.

Esistono tre famiglie di neutrino: elettronico, muonico e tauonico
Credits: Shutterstock

Sono indivisibili (cioè non sono composte di particelle ancora più semplici) e sono prive di carica elettrica : sono... neutre. E, soprattutto, hanno una massa estremamente piccola.

La massa è la grandezza fisica che determina il comportamento dei corpi materiali quando sono sottoposti a forze esterne.  Gli scienziati non sono ancora riusciti a misurare con precisione la massa di un neutrino ma, si stima, potrebbe essere da 100 mila a 1 milione di volte più piccola di quella di un elettrone. Che, a sua volta, ha una massa circa 2 mila volte più piccola di quella dei protoni e dei neutroni.

Insomma, stiamo parlando di grandezze e numeri così assurdi che sono quasi impossibili da comprendere!

Così numerosi eppure così sfuggenti

I piccoli neutrini sono le particelle più abbondanti dell’universo ma, nonostante ciò, molto raramente interagiscono con la materia.

Pensate: possono attraversare indisturbati enormi spessori e persino un intero pianeta - la Terra, per esempio - e forse addirittura viaggiare nell'Universo  per l'eternità senza essere bloccati da nulla.

ECCO UN CARTONE ANIMATO CHE SPIEGA COSA SONO I NEUTRINI E COME SI COMPORTANO DURANTE  IL LORO FANTASTICO VIAGGIO NELL'UNIVERSO! Sembrano dei piccoletti proprio simpatici...

Come nascono i neutrini


Ogni secondo, sulla Terra ogni oggetto (compresi noi stessi) è attraversato da molti miliardi di neutrini; tuttavia, quasi nessuno di questi miliardi di neutrini viene percepito: per dare un'idea, in media soltanto un neutrino all'anno interagisce con il corpo di una persona!

Ma da dove vengono i neutrini?

Una recente scoperta ha identificato in un gigantesco buco nero l'origine dei neutrini cosmici!

Come si scoprono i neutrini

I neutrini sono particelle che interagiscono molto difficilmente con la materia , tanto che la stessa Terra è praticamente trasparente per un neutrino. Di conseguenza è facile capire che la rilevazione (o cattura) di un neutrino è estremamente difficile.

Per i neutrini provenienti da sorgenti artificiali, si costruiscono speciali rilevatori posti nelle vicinanze delle sorgenti (per esempio nei pressi di un reattore nucleare o di un acceleratore di particelle) dove il numero di neutrini è talmente grande che, sperano gli scienziati, almeno qualcuno di essi può essere "fotografato" dal rilevatore.

Un rilevatore di neutrini

Per intercettare i neutrini di origine naturale, che sono molto rari , occorre costruire dei rilevatori con una massa molto grande, dell'ordine di molte tonnellate. E metterli in un ambiente in cui solo i neutrini possano giungere, in modo da eliminare ogni altra possibile particella che possa essere confusa con un neutrino.

IceCube Observtory
L'IceCube Observtory al Polo Sud è uno dei rilevatori di neutrini più famosi ed efficienti al mondo
Credits: Shutterstock

Gli esperimenti vengono quindi effettuati sotto una montagna, nelle profondità della Terra o in lunghissimi tunnel autostradali circondati dalle rocce. La ragione è che la roccia e la terra sovrastante bloccano tutte le particelle tranne i neutrini, che giungono indisturbati fino al rilevatore: in questo modo qualcuno di essi , alla fine, può venire catturato e analizzato.

 

Ok, ma a che cosa servono i neutrini?

I neutrini sono importanti perché la loro conoscenza potrebbe sconvolgere completamente l'idea che l'uomo ha dell'intero Universo, e perfino le teorie elaborate da geni come Albert Einstein, che sono alla base delle nostre conoscenze attuali.

I neutrini possono svelarci i segreti più profondi dell'Universo!
Credits: Shutterstock

Infatti, si pensa che i neutrini siano le uniche particelle ancora esistenti nella forma che avevano alla nascita dell'Universo (il famoso Big Bang). Per questo, capendo come sono fatti, l'uomo potrebbe capire com'è nato l'Universo.

È un argomento difficile, vero?


Ma è anche super affascinante. Ed è per questo che molti "cervelloni" premi Nobel si sono dedicati allo studio dei neutrini per tutta la vita e ancora non li conoscono a fondo! Comunque, se volete approfondire la fantastica storia dei neutrini, leggete

Una curiosità...

Il grande scienziato Enrico Fermi (premio Nobel per la Fisica nel 1938), studiando questa sfuggente particella le diede anche il nome: neutrino .