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22 Maggio Mag 2018 1426 22 maggio 2018

I neutrini hanno una massa: la prova che può cambiare la fisica

È dimostrato che queste particelle cambiano identità sfrecciando quasi alla velocità della luce. Nei laboratori del Gran Sasso dell'Istituto nazionale di fisica nucleare sono state osservate 10 trasformazioni. Le cose da sapere.

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I neutrini, le particelle subatomiche più sfuggenti e misteriose, hanno una massa e cambiano identità. La prova definitiva è arrivata dall'esperimento Opera, nei laboratori del Gran Sasso dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn). I neutrini, prodotti dal Cern, arrivano qui sfrecciando quasi alla velocità della luce. Ed è stato dimostrato che sono capaci di trasformarsi da un tipo all'altro all'interno delle tre famiglie cui queste particelle appartengono: neutrini elettronici, muonici e tauonici.

CARATTERISTICA NON PREVISTA DAL MODELLO STANDARD. Il risultato, pubblicato su Physical Review Letters, prova per l'appunto che i neutrini hanno una massa. Una caratteristica non prevista dalla teoria di riferimento della fisica, chiamata Modello Standard, e che apre la strada a una rivoluzione. I dati preliminari risalgono al 2015. Ma adesso, ha spiegato Giovanni De Lellis, coordinatore dell'esperimento Opera, è arrivata la «prova conclusiva».

MA IL MECCANISMO RIMANE MISTERIOSO. I dati raccolti dall'esperimento Opera fra il 2008 e il 2012, infatti, analizzati con una nuova tecnica, indicano che sono state osservate 10 trasformazioni dei neutrini da muonici in tauonici. «I risultati sono stati migliori delle aspettative», ha osservato De Lellis, e rivelano in modo «inequivocabile» che la trasformazione è avvenuta. Questo fenomeno, ha aggiunto lo scienziato, «non potrebbe verificarsi se i neutrini non avessero una massa». La sfida, adesso, è «capire il meccanismo per il quale queste particelle hanno una massa».

PERCHÉ UNA MASSA COSÌ PICCOLA? La teoria attuale, infatti, basata sul ruolo del bosone di Higgs, «non riesce 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». Occorrerà, in altre parole, elaborare un modello più ampio, che estenda il Modello Standard.

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