Cosa sono i neutrini? Dove albergano? Perché oscillano?
I risultati di uno studio lungo 40 anni li porta in luce e svela i segreti della loro trasformazioni
Quanti tipi di “oscillazioni” potrebbero ancora stupirci?
Quella del valore dei mercati internazionali? Quella dell’umore? Quella della Terra? Meglio, quella del neutrino, che la fisica aspettava da quaranta anni.
Era il 1969 quando Bruno Pontecorvo, il più giovane dei “ragazzi di via Panisperna”, collaborò alla fondamentali ricerche sulle proprietà dei neutroni lenti. Il suo prezioso contributo servì a ipotizzare l’esistenza di due tipi di neutrini ( neutrino-e e neutrino-m) e, suggerendo il modo di evidenziarli sperimentalmente, svolse importanti studi sulla massa dei neutrini e sulle loro “oscillazioni”.
I neutrini sono abbondantissimi nell’universo e vengono prodotti in diversi fenomeni cosmici, per esempio nelle reazioni di fusione nucleare al centro delle stelle. E’ necessario ricordare che in natura ne esistono tre tipi: muonico, elettronico e tau. Il brillante ragazzo, allievo di Fermi, intuì per primo la capacità dei neutrini di trasformarsi da un tipo all’altro,.
Quello che si attendeva da tempo, è accaduto recentemente : il neutrino muonico partito dal Cern di Ginevra, due millisecondi e mezzo dopo è stato captato dal rivelatore Opera dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFIN, in qualità di neutrino tau.
Una rivoluzione! Ciò dimostra che nel suo percorso il neutrino ha subito la trasformazione, tecnicamente definita “oscillazione”. La scoperta che queste particelle contengano una massa costituisce un elemento importante per spiegare il modo in cui interagiscono fra loro i più piccoli componente della materia.
I risultati di questi esperimenti sui segreti delle particelle elementari, di cui solitamente ignoriamo la portata nella quotidianità, sono spesso il frutto di studi e ricerche fatte in collaborazione tra scienziati di tutto il mondo, perché i ricercatori non conoscono i confini politici dei propri laboratori.
Per esempio, negli anni 80 venne effettuato in Giappone un esperimento sui neutrini , cui ne seguì un secondo chiamato “ Kamiokande”. Lo scopo di questo ultimo era studiare i neutrini di tipo muonico prodotti negli urti dei raggi cosmici con gli atomi dell’atmosfera terrestre. L’esperimento si trovava nell’emisfero nord del pianeta e osservava sia i neutrini generati nell’impatto con l’atmosfera sopra il Giappone che quelli prodotti nell’emisfero sud.
Ciò non esclude, però, che gli esperimenti siano esposti ai mille laccioli che la politica impone.
Nel caso specifico, un percorso ideale per lo studio dell’oscillazione dei neutrini è quello tra il Cern di Ginevra, dove si trova l’acceleratore di particelle SPS in grado di generare nuetrin muonici con l’energia necessaria, e i Laboratori del Gran Sasso, dove si trova “Opera”, apparato sperimentale in grado di accoglierli e osservarli. Date le condizioni ideali, nel 1999 nasceva, così, “CNGS”, progetto che prevedeva il viaggio di 730 chilometri delle particelle da Ginevra al Gran Sasso, un’occasione scientifica straordinaria.
Non fu così facile. In quegli anni al Cern era in corso la costruzione dell’acceleratore LHC, splendido impianto di proporzioni pachidermiche e, per molti, era impossibile immaginare la convivenza dei due progetti. Nel 2001, nel momento peggiore di crisi finanziaria del Cern, il progetto CNGS rischiò di essere soppresso, con la grave conseguenza di non raggiungere i risultati di una scoperta rivoluzionaria.
Solo la forza e la fede dei ricercatori ( compresi quelli giapponesi) e del responsabile del loro progetto, Luciano Maiani attualmente Presidente del CNR, salvarono la ricerca che ha condotto alla scoperta di cui ognuno dovrà essergliene grati. Bisogna saperlo.
