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La
camera a bolle Gargamelle, un enorme rivelatore di particelle,
ha permesso di trovare la prima traccia dell'unificazione tra
la forza elettromagnetica e la forza debole, responsabile della
radioattività.
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IERI
Gargamelle, che ha preso il nome da un personaggio dello scrittore
del '400 François Rabelais, era un'immensa «camera
a bolle», un rivelatore che permetteva di visualizzare
le tracce lasciate dalle particelle.
Pesava circa 1000 tonnellate ed era riempita di 18 tonnellate
di freon liquido.
Le sue enormi dimensioni erano necessarie per aumentare le probabilità
di intercettare i neutrini, le particelle più elusive,
prive di carica elettrica e di massa quasi nulla.
Entrata in servizio nel 1971, Gargamelle ottenne un primo risultato
importante confermando che il protone è formato da sotto-particelle,
i quark.
Nel luglio 1973, il gruppo di studio guidato da André
Laguarrigue, annunciò che la camera a bolla aveva rivelato
le correnti neutre.
Fu la prima grande scoperta del Cern.
Un'osservazione che apriva la strada verso una nuova fisica,
quella dell’unificazione delle forze.
Iniziata alla fine dell'Ottocento con l'unione di elettricità
e magnetismo da parte del fisico scozzese James Clerk Maxwell,
la teoria dell'unificazione delle forze prevede che alle alte
energie che regnavano subito dopo la nascita dell'universo,
tutte le forze erano unite in una sola e si sarebbero poi differenziate
in seguito.
Le «correnti neutre» individuate da Gargamelle sono
una manifestazione della forza debole, che prova l'unificazione
della forza elettromagnetica con la forza debole.
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L'esperimento
CNGS prevede l'invio di un raggio di neutrini mu dal Cern ai
laboratori italiani del Gran Sasso. L'obbiettivo è misurare
la massa di queste particelle.
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OGGI
Ancora oggi per studiare i neutrini si utilizzano giganteschi
strumenti, riempiti di gas che vengono esposti a fasci provenienti
da acceleratori di particelle.
In questi anni sono in costruzione due nuovi, enormi strumenti
di ricerca: Opera e Icarus.
Verranno installati in Italia, sotto il Gran Sasso, nei Laboratori
dell'Istituto nazionale di Fisica nucleare, e riceveranno un
fascio di neutrini proveniente da Ginevra, dagli acceleratori
del Cern. Lo scopo della ricerca, chiamata Cngs (Cern Neutrinos
to Gran Sasso), è studiare le oscillazioni dei neutrini.
Quando tutto sarà pronto, nel 2006, l'acceleratore SPS
del Cern invierà un fascio puro di neutrini solo di tipo
mu sotto la crosta terrestre verso i due rivelatori posti nel
laboratorio del Gran Sasso, a 730 chilometri di distanza.
Se i rilevatori del Gran Sasso riceveranno non solo neutrini
mu, ma anche neutrini degli altri due tipi, tau o elettronici,
allora sarà confermato che i neutrini oscillano da una
forma all’altra, come previsto dalle teorie.
Se gli scienziati riusciranno a misurare la massa del neutrino,
potranno anche scoprire di cosa è fatta una parte della
massa mancante dell’universo, la massa invisibile e sconosciuta
che rappresenta oltre il 90 per cento di tutta la materia del
cosmo.
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