La massa del neutrino

*marcellopedone
[size=150]Quanto è piccola la massa del neutrino?[/size]

La questione come tutti sanno ha importanti implicazioni in fisica, se il neutrino ha massa non nulla è possibile una teoria di Unificazione di tutte le interazioni fondamentali in una unica Super Forza. :roll:

Risposte
wedge
e aggiungo che la cosa ha notevoli implicazioni cosmologiche, in quanto i neutrini sono candidati ad essere parte della materia oscura, con tutte le conseguenze sul destino dell'universo e sulla sua geometria :D

carlo232
"marcellopedone":
[size=150]Quanto è piccola la massa del neutrino?[/size]

La questione come tutti sanno ha importanti implicazioni in fisica, se il neutrino ha massa non nulla è possibile una teoria di Unificazione di tutte le interazioni fondamentali in una unica Super Forza. :roll:


E se ha massa nulla... può esistere una Teoria di Unificazione?

GIOVANNI IL CHIMICO
Sui testi di cosmologiua più recenti si stima che la massa del neutrino e la loro abbondanza nell'universo NON sia in grado di svolgere il ruolo proprio della massa oscura.

*marcellopedone
Leggevo su
http://newton.corriere.it/PrimoPiano/Ne ... rini.shtml

Il neutrino: l'anello di congiunzione fra infinitamente grande e infinitamente piccolo
La scoperta fatta da due ricercatori italiani analizzando i dati trasmessi da un satellite scientifico americano e confrontandoli con un catalogo di galassie.

Confermata in modo spettacolare la concordanza fra le moderne teorie cosmologiche e la fisica delle particelle elementari.
E' il risultato di una ricerca condotta dai fisici italiani Alessandro Melchiorri dell'Università "La Sapienza" e Roberto Trotta dell'Università di Oxford che sarà pubblicata sulla prestigiosa rivista americana Physical Review Letters.
Combinando le mappe dell'Universo primordiale prodotte dal satellite americano WMAP e dal catalogo di galassie SLOAN, i fisici italiani hanno scoperto indicazioni della presenza di increspature o onde primordiali in questo oceano.
Queste increspature generano effetti gravitazionali che alterano la formazione delle strutture nell'Universo.
Tale risultato rappresenta una conferma del modello del Big Bang e al tempo stesso una verifica del modello standard della fisica delle particelle, a prova che le teorie attuali sull'infinitamente grande (cosmologia) e l'infinitamente piccolo (fisica delle particelle) si trovano in ottimo accordo.
I neutrini sono particelle elementari prive di carica e di massa piccolissima, molto abbondanti in natura: infatti ogni centimetro cubo ne contiene circa 150.
I neutrini, anche quelli che arrivano dal Sole, hanno infatti la caratteristica del tutto particolare di poter attraversare il globo terrestre da parte a parte (roccia, acqua e persone comprese) alla velocità della luce così come un sottile fascio di luce attraversa l'acqua di una piscina.
Il nostro Universo si trova quindi come immerso in un oceano di neutrini e la Terra è attraversata da un flusso ininterrotto senza che noi ce ne accorgiamo.
Queste particelle sono state finora un vero rompicapo per i fisici perché hanno una massa piccolissima e interagiscono molto debolmente con la materia.
Si sa inoltre che le tre famiglie di neutrini (elettrone, muone e tau) hanno una massa diversa, ma questa differenza non è stata ancora misurata.
17 giugno 2005
La domanda: [size=150]Quanto è piccola la massa del neutrino?[/size]
Può essere cambiata nel seguente modo si riuscirà in breve tempo a stabilire[size=150]Quanto è piccola la massa del neutrino?[/size]

carlo232
Quanto è piccola la massa del neutrino?

Forse quando sarà portata a termine la costruzione di alcuni acceleratori di particelle riusciremo a dare una risposta a questa e ha molte altre domande, ad esempio si cercano da tempo le tracce di una particella elementare di grandissima importanza, il bosone di Higgs, ma non si è ancora riusciti ad avere una conferma sperimentale della sua esistenza...

Ciao! :D

GIOVANNI IL CHIMICO
Il problema è che non avendo carica non è possibile avere una stima della sua massa usando il confinamneto magnetico...

carlo232
"GIOVANNI IL CHIMICO":
Il problema è che non avendo carica non è possibile avere una stima della sua massa usando il confinamneto magnetico...


Il problema è proprio che il neutrino interagisce pochissimo con la materia. Anche il neutrone non ha carica elettrica però essendo soggetto alla forza nucleare forte è stato possibile misurare la sua massa.

Invece il neutrino è soggetto solo alla forza gravitazionale e nucleare debole.

GIOVANNI IL CHIMICO
Certo, ma un qualche modo per farlo interagire si è trovato, ad esempio con l'esperimento Kamiokade e compagnia bella, è che da queste interazioni la teoria non riesce a calcolare un valore della massa.

wedge
"GIOVANNI IL CHIMICO":
Sui testi di cosmologiua più recenti si stima che la massa del neutrino e la loro abbondanza nell'universo NON sia in grado di svolgere il ruolo proprio della massa oscura.


mi sembra che la materia neutrinica possa rappresentare il 3-4% della materia totale dell'universo, mentre la materia oscura dovrebbe essere sull'ordine del 25%.
certo, ci dovrebbe essere dell'altro che non conosciamo, infatti sopra ho detto "i neutrini sono candidati ad essere parte della materia oscura"

carlo232
Si tratta di misurazioni estremamente difficili da fare quanto estremamente necessarie alla Fisica moderna.

Sono stati anche fatti esperimenti sul tempo di decadimento del protone (sempre che il protone decada!), mi sembra sia stata riempita una enorme vasca con un liquido e confinata sottoterra circondata da rivelatori di radioattività... purtroppo l'esperimento non ha dato risultati interessanti...

keji1
io mi ricordo di aver sentito che decada, da Hawking forse, non ricordo bene.

*marcellopedone
Il Super-Kamiokande (Super-K) venne costruito per studiare i neutrini solari, i neutrini atmosferici, il decadimento dei protoni, e la rilevazione dei neutrini provenienti da qualsiasi supernova della nostra galassia.
Il Super-K fornì la prima prova dell'oscillazione dei neutrini nel 1998 e quindi la possibilità della massa non nulla dei neutrini ma non ha potuto stabilire “quanto è piccola la massa del neutrino”.

carlo232
"keji":
io mi ricordo di aver sentito che decada, da Hawking forse, non ricordo bene.


Non so, pesumo Hawking abbia fatto innumerevoli scoperte. Io so solo che ha dimostrato che nel modello quanto-relativistico i buchi neri evaporano.

*marcellopedone
L'AQUILA 10 mar - Gli scienziati del Laboratorio del Gran Sasso hanno confermato oggi, in un'intervista radiofonica a Radiorai 1, che si sta procedendo velocemente e secondo i piani verso l'esperimento dei neutrini tra il CERN di Ginevra e i cavernoni dell'IFNF sotto il Gran Sasso. Tutto procede regolarmente, si può dire che sia iniziato il conto alla rovescia. Si è appreso anche che l'esperimento, ritenuto fondamentale per la fisica moderna, era nelle menti degli scienziati fin dagli anni 80, quando il laboratorio fu progettato orientato sotto la montagna in direzione del CERN, proprio per poter ricevere il fascio di neutrini che sarà "sparato" da Ginevra. Perchè l'esperimento è ritenuto essenziale per la fisica? I neutrini, che a centinaia di miliardi sono ovunque e attraversano ogni secondo ogni cosa compresi noi stessi, sono sempre stati ritenuti privi di massa, pura energia racchiusa in dimensioni infinitesime. Recenti teorie puntano invece a dimostrare che essi hanno, sia pur minima, una massa. Se così è si potrebbero spiegare diverse cose sulla natura e sulla struttura dell'universo intero. Come arrivare ad una risposta? Con l'esperimento di cui parliamo. Dal CERN saranno convogliati verso il Gran Sasso (730 km in linea d'aria) fasci di neutrini che durante il viaggio potrebbero trasformarsi oscillando e diventando diversi. Una cosa possibile solo se hanno una massa. Se lo faranno, sarà quindi accertato che hanno massa. Una risposta attesa da tutto il mondo della scienza, che potrebbe cambiare i libri di fisica dei prossimi anni. [size=150]L'esperimento è atteso in tutto il mondo e dovrebbe aver luogo entro il 2006. [/size]http://www.ilcapoluogo.it/meteora.htm

*marcellopedone
Sempre dalla stesso sito
http://www.ilcapoluogo.it/meteora.htm

L'AQUILA 10 mar - di Gianfranco Colacito
- Gli scienziati di mezzo mondo attendono con il fiato sospeso l'esito dell'esperimento che nel 2006 sarà effettuato tra Ginevra e il Gran Sasso. I preparativi sono in pieno svolgimento, più di 250 persone stanno lavorando sodo e si può dire che è cominciato il conto alla rovescia.
Dagli asettici laboratori del CERN di Ginevra, un santuario di sapienza tutta europea che va invidia e gola persino agli americani, sarà inviato verso il Gran Sasso un flusso di neutrini, che percorrerà in un tempo infinitamente breve i 730 chilometri che separano la partenza dall'arrivo. In linea retta, i misteriosi guizzi di energia (finora sono ritenuti tali) attraverseranno ogni tipo di materia, indifferenti perchè non reagenti elettricamente alle cariche delle altre particelle. La linea retta prevede il transito dei neutrini sotto le Alpi e sotto l'Appennino, fino a 10 km di profondità. Ma se fossero 1000 e la distanza un miliardo di volte più grande, sarebbe la stessa cosa.
I neutrini sono ovunque e ci attraversano a migliaia di miliardi ogni secondo, come se non ci fossimo, nè noi esseri viventi, nè tutto il resto fatto di atomi e molecole.
Gli scienziati sperano tuttavia che i neutrini utilizzati partano da Ginevra in possesso di un certo "aspetto", a giungano al Gran Sasso con un diverso aspetto. Che si trasformino oscillando. Se lo faranno, sarà la prova che le particelle in questione non sono fatte di sola energia, ma anche di materia. Hanno cioè una massa, sia pure enormemente piccola. Particelle solide. Dunque, una parte ingente di tutta la materia percepibile che esiste nell'universo. E le cose cambierebbero di molto rispetto a quanto sappiamo oggi. Come cambierebbero anche i testi di fisica e astrofisica dell'immediato futuro.
Il laboratorio del Gran Sasso è stato costruito a 1400 metri sotto le vette più elevate orientato verso Ginevra, perchè all'esperimento in preparazione si pensava dagli anni 80. Ora siamo alla vigilia.
I neutrini furono ipotizzati nel 1930 dal fisico tedesco Pauli e battezzati dal fisico italiano Fermi. Neutri, privi di carica, piccoli: neutrini. Per decenni si supposero privi di massa, quindi elusivi e inafferrabili.
Il premio Nobel 2002 per la fisica è andato a due studiosi di neutrini, Davis (USA) e Koshiba (Giappone), il primo per aver catturato neutrini emessi dal Sole, il secondo per aver catturato neutrini provenienti dal profondo spazio e per aver calcolato la loro ipotetica massa. Manca la certezza sulla massa, e le prove di oscillazioni sono per ora insufficienti.
Esistono al mondo diversi laboratori (in acqua, nel ghiaccio, nelle vecchie miniere e così via) per lo studio dei neutrini. Uno dei più importanti è il Gran Sasso. Se ne sapremo di più sui neutrini, avremo ricevuto il messaggio che la natura ci manda dal cosmo. Previste importanti utilizzazioni pratiche anche in medicina.
Ma il fascino più grande, per chi ama la scienza, lo comporta la comprensione dei fenomeni e delle forme con cui la natura parla. Conosceremo meglio, infatti, soprattutto il Sole, che è la nostra fonte di vita e sopravvivenza. Non è poco. Conosciuta una stella, sarà meno difficile capire anche le altre. [size=150]E pian piano faremo un altro passo per leggere "nella mente di Dio", come dice il più grande fisico vivente, Stephen Hawking.[/size]

*marcellopedone
Infina dallo stesso sito: http://www.ilcapoluogo.it/meteora.htm

Se per un solo attimo potessimo vederli, resteremmo terrorizzati: i neutrini sono miliardi di miliardi e ogni secondo attraversano a centinaia di milioni uno spazio grande come una nostra unghia. Anzi, proprio le nostre unghie, tutto il nostro corpo, tutto ciò che abbiamo attorno, sopra, sotto, ai lati. E' evidente che sono innocui, altrimenti non viremmo un attimo. E la materia sarebbe distrutta in un lampo di energia dal loro fulmineo transito attraverso il mondo intero. Si chiamano neutrini, perchè non hanno carica elettrica, dunque non interagiscono con nulla di quanto vediamo. Semplicemente, passano tra gli atomi della materia senza voltarsi nè a destra, nè a sinistra, nè sopra, nè sotto. Da dove vengono? Dal Sole e dalle altre stelle, ma anche dalle reazioni nucleari meno grandiose e dalle esplosioni delle supernovae, le stelle che muoiono. Sono, insieme con gli elettroni e i quark le sole, vere particelle realmente elementari. I mattoni dell'universo. Appartengono alla famiglia dei leptoni. Hanno carica minima e , si suppone, massa nulla: pura energia?
Questo è quanto, fino ad oggi, si ritiene possibile. Ma si cerca la prova contraria, ovvero la dimostrazione che i neutrini hanno una massa. Se è così, ne discendono risposte essenziali per capire l'universo, la sua origine, i meccanismi della sua formazione (Big Bang?), le caratteristiche della sua espansione inarrestabile per cui ogni cosa si allontana da ogni altra, a velocità crescenti con la distanza. La Grande Esplosione, il Big Bang.
Che continua ancora e porterà l'Universo a raffreddarsi e a rarefarsi fino allo zero. Un giorno, tra miliardi di anni, chi vivrò vedrà il cielo vuoto e buio e nulla popolarlo. Pura ipotesi: qualsiasi forma di vita sarebbe sparita da tempo... Che l'Universo si espanda, lo scoprì e dimostrò l'astrofisico americano Hubble, basandosi su intuzioni di scienziati precedenti, meno noti di lui.
Lo scoprì osservando la galassia di Andromeda. Con queste premesse scientifiche, è più facile caprire quanto sarà importante l'esperimento OPERA tra il CERN di Ginevra - santuario della scienza mondiale - e il Laboratorio del Gran Sasso, di cui viene avviata l'attuazione con l'arrivo delle emulsioni giapponesi, i supporti assai speciali per le "foto" dei neutrini. Il CERN sparerà fasci di neutrini mirati verso il Gran Sasso, che viaggeranno in linea retta anche sotto terra, attraversando la materia come se non ci fosse. Durante il viaggio, i neutrini sparati - prevedono gli scienziati - cambieranno specie e arriveranno diversi al Gran Sasso. Se così sarà, almeno per una parte dei neutrini utilizzati, sarà la prova attesa: oscillando e cambiando natura, dovranno rivelarci che hanno una massa e non sono pura energia. Avremo così la prova tanto cercata, e potremo ricalcolare molte cose sulla gravità complessiva dell'Universo, sulla quantità di materia presente, su alcune anomalie gravitazionali che fanno pensare a materia sconosciuta e invisibile presente in immense quantità nello spazio interstellare. Qualcuno pensa, infatti, che la cosiddetta "materia oscura" potrebbe essere correlata con i neutrini o composta da neutrini. E' un enigma enorme per la scienza, che si ritrova in questi decenni di grandi progressi conoscitivi di fronte ad un mistero strepitoso.
Quasi quanto l'altro, la cosiddetta energia oscura, quella che sembra accelerare l'espansione dell'Universo: una sorta di incredibile antigravità che toglie il sonno agli scienziati.
[size=150]L'esperimento OPERA darà risposte nel 2006.[/size] Una la dà subito: a tutti coloro che hanno tentato di fermare e sminuire il Laboratorio, azzerando il progetto della terza canna e della messa in sicurezza degli accessi ai "cavernoni". Di questi tempi, l'ignoranza e la cecità della politica sono ancora il male assoluto...

GIOVANNI IL CHIMICO
Vorrei far notare una cosa, si parla addirittura di possibili utilizzi in campo medico dei neutrini....ma se interagiscono debolissimamente e raramente con la materia e già siamo attraversati da miliardi di essi provenienti dal sole e dal cosmo, come si potrebbe usarli per curare qualcosa? Non verremmo già curati naturalmente ? Mi sa che il giornalista ha allungato troppo la penna.

carlo232
"GIOVANNI IL CHIMICO":
Vorrei far notare una cosa, si parla addirittura di possibili utilizzi in campo medico dei neutrini....ma se interagiscono debolissimamente e raramente con la materia e già siamo attraversati da miliardi di essi provenienti dal sole e dal cosmo, come si potrebbe usarli per curare qualcosa? Non verremmo già curati naturalmente ? Mi sa che il giornalista ha allungato troppo la penna.


Credo anche io, si parla dell'utilizzo dei protoni e dell'antimateria in campo medico, ma dei neutrini non credo proprio..

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