Nobel per la Fisica 2015 a Tataaki Kajita e Arthur McDonald per la scoperta della massa dei nutrini

Annunciati a Stoccolma i vincitori del premio Nobel per la fisica, assegnato dal 1901: sono gli scienziati Takaaki Kajita e Arthur B. McDonald, premiati per le scoperte relative alle particelle più sfuggenti dell’universo, i neutrini. Il giapponese Takaaki Kajita lavora nell’esperimento Superkamiokande dell’università di Tokyo, ed il canadese Arthur B. McDonald fa parte dell’esperimento Sudbury Neutrino Observatory Collaboration e lavora nella Queen’s University di Kingston

Premio Nobel FisicaStoccolma, 6 ottobre – Dopo che ieri è stato assegnato il premio Nobel alla medicina 2015 a tre scienziati che hanno studiato nuove cure per i parassiti e la malaria, oggi è stato il turno della fisica, l’ambito titolo è stato assegnato al giapponese Takaaki Kajita e al canadese Arthur B. McDonald per le loro scoperte sulle oscillazioni della massa dei neutrini e i loro cambiamenti di identità. I due scienziati hanno dimostrato che i neutrini sono dotati di massa e subiscono un processo secondo il quale cambiano identità, assumendo quella di uno degli altri “membri” della loro famiglia. L’annuncio è stato dato a Stoccolma da Göran Hansson, segretario permanente dell’Accademia reale svedese delle scienze. “La scoperta ha cambiato il nostro modo di comprendere il funzionamento più profondo della materia e può rivelarsi fondamentale per la nostra visione dell’universo”, è scritto nelle motivazioni del premio.

In particolare Takaaki Kajita ha scoperto che i neutrini presenti nell’atmosfera cambiavano identità nell’esperimento Superkamiokande. Nel frattempo, in Canada, Arthur B. McDonald dimostrava che i neutrini provenienti dal Sole non scomparivano nel percorso verso la Terra, ma assumevano un’identità diversa.

Il giapponese Takaaki Kajita, 56 anni, è nato nel 1959 a Higashimatsuyama e ha sempre lavorato nell’università di Tokyo, dove attualmente dirige l’Istituto per le ricerche sui raggi cosmici. Arthur B. McDonald, 76 anni, è nato nel 1943 a Sydney, Canada. Ha studiato nel Californa Institute of Technology (Caltech) e oggi è professore emerito della canadese Queen’s University. Ottenendo il secondo Nobel assegnato nel 2015, dopo quello per la Medicina, il giapponese Kajita e il canadese McDonald hanno ricevuto il premio di 8 milioni di corone svedesi, pari a 962mila dollari.

I neutrini sono ovunque; il nostro pianeta è costantemente bombardato da un flusso continuo di neutrini, e in ogni istante ciascuno di noi viene attraversato da milioni di queste strane particelle. Nessuno di noi sente questo continuo bombardamento subatomico per il fatto che i neutrini interagiscono pochissimo con la materia. Infatti queste particelle sono soggette solamente alla forza di gravità e all’interazione debole, le due più deboli fra le interazioni fondamentali fra le particelle. Non sono soggette alla forza elettromagnetica, come accade agli elettroni negli atomi, e nemmeno all’interazione forte, la forza che tiene insieme neutroni e protoni all’interno dei nuclei atomici.

Il neutrino, postulato negli anni Trenta dal fisico Wolfgang Pauli e successivamente ripreso da Enrico Fermi all’interno della sua teoria dell’interazione debole, ha però posto difficili domande ai fisici di tutto il mondo. I modelli teorici che descrivevano il funzionamento del Sole prevedevano infatti che all’interno della nostra stella si producesse un flusso costante di neutrini, che sarebbe stato possibile osservare da Terra. Tuttavia le osservazioni condotte sul nostro pianeta mostravano che i neutrini rivelati erano circa un terzo di quanti se ne aspettavano. La spiegazione dei neutrini mancanti poteva essere nella modellizzazione sbagliata del Sole oppure nei neutrini stessi, che cambiavano misteriosamente identità nel loro tragitto verso la Terra. I modelli teorici infatti mostrano che esistono tre famiglie di neutrini: quelli elettronici, muonici e tauonici. Se un tipo di neutrini, ad esempio elettronici, mancava all’appello era forse perchè aveva cambiato famiglia; questi strani “cambiamenti di identità”, chiamati oscillazioni, sono al centro degli studi di Kaijta e McDonald.

Da sottolineare come anche l’Italia ha dato il suo contributo significativo alla ricerca nel campo dei neutrini: alcuni mesi fa l’esperimento Opera del Gran Sasso al quale lavorano 140 fisici di 26 centri di ricerca provenienti da undici Paesi, ha osservato la quinta trasformazione in neutrini tau all’interno di fasci di neutrini mu sparati dal Cern di Ginevra e che hanno attraversato la Terra per 730 chilometri prima di essere rilevati sotto il massiccio abruzzese. Inoltre studiando i neutrini prodotti dal Sole dalla fusione protone-protone tramite l’esperimento Borexino al Gran Sasso, è stato possibile misurare in tempo reale l’energia prodotta dalla nostra stella nel momento stesso in cui viene generata nel suo nucleo.

L’anno scorso il Nobel è andato a Isamu Akasaki, Hiroshi Amano and Shuji Nakamura, inventori dei led blu, mentre solo due donne lo hanno ricevuto finora Marie Curie (nel 1903) e Maria Goeppert Mayer (nel 1963). Una persona sola lo ha vinto due volte, John Bardeen, e 25 è l’età del più giovane premiato con il Nobel per la fisica, Lawrence Bragg, che ricevette il premio nel 1915 insieme al padre; l’età media dei premiati è di 55 anni. Per quanto riguarda le nazioni, primeggiano gli Stati Uniti con 66 premi, segue la Germania con 25 e il Regno Unito con 20, l’Italia all’undicesima posizione con 5 premi.

Domani l’annuncio del Nobel per la chimica, lunedì 12 quello per l‘economia; il Nobel per la Pace (l’unico consegnato a Oslo) sarà il venerdì successivo, mentre ancora non è disponibile la data dell’assegnazione di quello per la letteratura.

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