Oscillazioni del neutrino

oscillazioni del neutrino

Fenomeno, ipotizzato da Bruno Pontecorvo nel 1968, consistente in una variazione sinusoidale con la distanza percorsa del contenuto in ν_e, ν_μ e ν_τ di un fascio di neutrini inizialmente composto da neutrini tutti dello stesso tipo, che avrebbe luogo solo se le masse dei neutrini fossero diverse tra loro (e quindi necessariamente non tutte nulle). Le oscillazioni discenderebbero dal fatto che i neutrini ‘fenomenologici’ ν_e, ν_μ, ν_τ, autostati delle interazioni deboli, risulterebbero da sovrapposizioni lineari unitarie dei campi ν_i (i=1,2,3) aventi massa definita. I neutrini oscillerebbero nel senso che dato, per es., un fascio di ν_μ prodotto nel decadimento in volo di pioni, la composizione di questo fascio dovrebbe variare con legge sinusoidale in funzione della distanza dal luogo di produzione: se inizialmente fossero presenti solo ν_μ, questi nel loro moto dovrebbero trasformarsi in ν_e e ν_τ e questi a loro volta, successivamente, gli uni negli altri e in ν_μ, e così via. La periodicità spaziale delle eventuali oscillazioni risulterebbe inversamente proporzionale al quadrato delle differenze di massa degli autostati ν_i e direttamente proporzionale all’energia dei neutrini (al tendere delle differenze di massa a zero la periodicità spaziale tenderebbe a infinito e non si avrebbero oscillazioni). Molti esperimenti, condotti a partire dagli anni Novanta del Novecento, sono volti alla ricerca di oscillazioni di neutrini tra un tipo e un altro, con risultati ancora non definitivi. Nel settembre 2006, è iniziata una nuova generazione di esperimenti: un fascio di neutrini prodotto artificialmente al CERN di Ginevra è stato sparato verso i Laboratori di fisica del Gran Sasso, nell’ambito del progetto CNGS (CERN neutrinos to Gran Sasso), dove giganteschi rivelatori sono in grado di individuare i neutrini prodotti dalle oscillazioni, sotto circa 1400 m di roccia che agisce da schermo contro i raggi cosmici prodotti nell’atmosfera terrestre, che coprirebbero il debolissimo effetto delle poche interazioni dei neutrini.

→ Neutrini solari