Fisica: i neutrini si trasformano, trovate le prove

Il tunnel del Cern (Archivio Ansa)
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È un risultato non previsto dalla teoria, che ha sempre sostenuto che queste minuscole particelle non avessero massa. Gli esperimenti sono stati effettuati all’interno dei Laboratori del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

I neutrini si trasformano. C'è adesso la prova definitiva che le più misteriose e sfuggenti tra le particelle cambiano identità sfrecciando quasi alla velocità della luce dal Cern, dove vengono prodotti, ai rilevatori dell'esperimento Opera, nei Laboratori del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). Il risultato, pubblicato su Physical Review Letters, prova che queste particelle hanno una massa: una caratteristica non prevista dalle teorie attuali e che apre la via a una nuova fisica.

Un risultato non previsto

Risalgono al 2015 i dati preliminari della capacità dei neutrini di trasformarsi e adesso è arrivata la "prova conclusiva", ha detto all'ANSA il fisico Giovanni De Lellis, coordinatore dell'esperimento Opera (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus). È un risultato non previsto dalla teoria di riferimento della fisica, chiamata Modello Standard, secondo la quale i neutrini non avrebbero massa. Ora è certo, invece, che i neutrini sono capaci di trasformarsi da un tipo ad un altro all'interno delle tre famiglie cui appartengono: i neutrini elettronici, muonici e tauonici.

Una tecnologia applicata in molti campi

I dati raccolti dall'esperimento Opera fra il 2008 e il 2012, analizzati con una nuova tecnica, indicano che sono state osservate 10 trasformazioni dei neutrini da muonici in tauonici. Oltre che per la rivelazione dei neutrini, questa tecnologia trova applicazioni in una vasta gamma di altre aree scientifiche, dalla ricerca della materia oscura fino all'indagine dei vulcani: è stata recentemente impiegata per studiare la Grande Piramide di Cheope, uno dei più antichi e grandi monumenti al mondo.

Le nuove sfide che si aprono

"I risultati sono stati migliori rispetto alle aspettative", ha osservato De Lellis, e indicano in modo "inequivocabile" che la trasformazione è avvenuta. Questo fenomeno, ha detto ancora, "non potrebbe avvenire se i neutrini non avessero una massa". La sfida "è adesso capire il meccanismo per il quale queste particelle hanno una massa", ha aggiunto. Quello previsto dalla teoria attuale, basato sul ruolo del bosone di Higgs, "non riesce infatti a spiegare perché i neutrini abbiano una massa così piccola", un milione di volte inferiore a quella dell'elettrone. È quindi necessaria una spiegazione diversa, che "richiederà anni di lavoro": significherà, ha concluso, "elaborare un modello più ampio, che estenda il Modello Standard".

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