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Che cosa sono i neutrini?

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

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 .  Cominciamo dunque il nostro articolo.

 

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. 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!

Saranno davvero così, i neutrini? Questo è un disegno

 

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? La maggior parte proviene dal cuore delle stelle (per esempio dal nostro Sole)! 


La gran parte dei neutrini ha origine naturale ed è prodotta in vari modi:
neutrini solari
neutrini atmosferici
neutrini terrestri
neutrini da esplosioni di stelle di categoria "supernova" (le più grandi di tutte)
neutrini fossili 

 

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.
Gli esperimenti vengono quindi effettuati sotto una montagna , nelle profondità delle miniere 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.
Un'immagine grafica che mostra i neutrini misurati durante un esperimento

 

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. 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 come 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  
La definizione di NEUTRINO proposta da Wikipedia    

Una chiara scheda sui neutrini pubblicata dal nostro fratellone Focus.it
e infine, ancora da Focus, un articolo che spiega i segreti dei neutrini




 

Una curiosità

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

 

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