L’incredibile forza delle leggi di conservazione.

L’evidenza del neutrino

Solitamente le leggi di conservazione della quantità di moto e dell’energia sono presentate agli studenti e subito dopo utilizzate per risolvere esercizi. Tutto giusto. Non dobbiamo però perdere l’occasione di mostrare come esse abbiano una valenza molto più ampia. In questo post e nel video ad esso associato vedremo come esse giochino un ruolo fondamentale in moltissime scoperte in fisica nucleare e delle particelle.

Negli anni ’30 i fisici analizzavano il decadimento del neutrone (decadimento \( \beta \)) e osservavano che alla scomparsa del neutrone corrispondeva la produzione di un protone e di un elettrone

\( n\,\rightarrow \,p^+ + e^-\)

Nel video scoprirete come le leggi conservazione furono lo strumento di analisi che permise di scoprire che qualcosa di strano stava accadendo!

Nota. L’immagine del post mostra un muone (traccia elicoidale) che decade in un positrone (antiparticella dell’elettrone). Riflettendo su quanto si osserva nel punto in cui il muone decade (punto arancione) si vede bene che la quantità di moto non si conserva. Nel vertice il positrone ha una quantità di moto in direzione diversa da quella del muone! Lì sono sicuramente state emesse particelle neutre che non ionizzano il gas entro cui avviene il processo e quindi non lasciano traccia. Visto che il muone decade in un elettrone e due neutrini, da quel vertice di decadimento potete immaginare partano due neutrini.

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