Rivelazione di particelle: indizi e tracce

La 25^a edizione del Festival della Scienza continua anche nella giornata di giovedì 18. Nella mattina, tra le varie attività, alcune classi sono state ospitate nel Museo Archeologico di Palazzo d’Avalos, per assistere alla presentazione di Nicola Canci, tecnologo di ricerca dell’INFN, “Rivelazione di particelle: indizi e tracce”.

Dopo una presentazione generale su cosa si può intendere per tracce nel suo ambito di studi, ci siamo interrogati su cosa si intenda per particelle elementari, cioè le particelle subatomiche indivisibili non composte da particelle più semplici. Nell’universo come lo conosciamo oggi possiamo ritrovare innumerevoli tracce del passato del cosmo, a partire dall’immagine della radiazione cosmica di fondo, considerata come prova del modello del Big Bang. Proprio nei 3 minuti dopo l’esplosione si sono create tutte le particelle elementari, che aggregandosi hanno creato la materia.

Tra le particelle elementari abbiamo approfondito i quark, classificabili in 6 categorie, che esistono solo come costituenti di particelle composte dette adroni, le cui forme più stabili, i protoni e i neutroni, sono i componenti dei nuclei atomici. Per questo molto di quello che si conosce sui quark è dedotto da esperimenti che coinvolgono questo tipo di particelle. Un’altra classe di particelle è quella dei leptoni, di cui fanno parte particelle con carica negativa come gli elettroni e i neutrini, e particelle con carica nulla come i muoni e i tauoni, i quali decadendo dando vita ad altre particelle.

L’importanza della “zoologia delle particelle” è determinante al giorno d’oggi, soprattutto per l’analisi del fenomeno radioattivo, con cui ogni giorno abbiamo a che fare. Dall’interazione delle radiazioni con la materia infatti, scaturiscono varie conseguenze, e studiarle ci permette oggi di avere strumenti avanzati utilizzabili in vari campi, tra cui quello medico con le radiografie, fondamentali per una corretta diagnosi.

Vediamo dunque come le particelle lascino effettivamente tracce attorno a noi, recuperabili grazie a particolari strumenti, i rivelatori.

Ma tra le particelle che più hanno affascinato e interrogato gli scienziati ci sono proprio i neutrini, noti per la difficoltà con cui si riescono ad identificare, poiché questi interagiscono solo con la forza nucleare debole e la forza gravitazionale, non risentendo né dell’interazione forte né dell’interazione elettromagnetica. A lungo considerati privi di massa, per quanti sforzi sperimentali siano stati fatti finora, non è stata ancora misurata una massa diversa da zero per il neutrino benché si abbia la prova che tale massa non sia nulla.

 Nonostante le difficoltà di analisi del comportamento dei neutrini, tante sono le cose che abbiamo scoperto oggi grazie a numerosi esperimenti. D’altronde noi conosciamo solo il 5% della materia, e ciò ci ricorda l’importanza di sperimentare, di continuare ad essere curiosi, per scoprire sempre più sul nostro universo  e soddisfare il desiderio di conoscenza umana.

Chiara Pica