Neutrino muonico

particella elementare della seconda generazione di leptoni

Il neutrino muonico (νμ) o neutrino mu, è il neutrino che insieme al muone forma la seconda generazione di leptoni, perciò il suo nome neutrino muonico. La sua esistenza venne ipotizzata all'inizio degli anni '40 da vari scienziati[1], ma fu scoperto solo nel 1962 da Leon Max Lederman, Melvin Schwartz e Jack Steinberger.[2] La loro scoperta venne premiata con il premio Nobel per la fisica nel 1988.

Neutrino muonico
ClassificazioneParticella elementare
FamigliaFermioni
GruppoLeptoni
GenerazioneSeconda
InterazioniGravità, debole
Simboloνμ
AntiparticellaAntineutrino muonico (νμ)
TeorizzataMetà degli anni '40
ScopertaLeon Max Lederman, Melvin Schwartz, Jack Steinberger (1962)
Proprietà fisiche
Massapiccola ma non uguale a zero. Vedi massa del neutrino.
Carica elettrica0 e
Carica di coloreNo
Spin1⁄2

Scoperta

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Nel 1962 Leon Max Lederman, Melvin Schwartz e Jack Steinberger stabilirono che esistono più tipi di neutrini rivelando per la prima volta l'interazione del neutrino muonico.[2] L'esistenza di più di un tipo di neutrini era stata postulata come necessaria da più di un ricercatore fin dal 1948 e alcuni, tra cui il fisico Bruno Pontecorvo,[3] indicavano quello muonico con il nome di neutretto.[4] L'esperimento fu eseguito nel Laboratorio Nazionale di Brookhaven e venne premiato con il premio Nobel nel 1988.[5]

L'esperimento OPERA

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L'esperimento OPERA è un esperimento di fisica delle alte energie progettato per studiare le oscillazioni dei neutrini muonici in neutrini tauonici. È una collaborazione tra il CERN di Ginevra e i Laboratori Nazionali del Gran Sasso.

Nel 2010 i ricercatori di OPERA hanno osservato il primo evento candidato ad essere un'oscillazione da neutrino muonico a tauonico.[6] Nel 2015 i ricercatori hanno osservato il quinto evento di neutrino tau, raggiungendo una precisione statistica sufficiente per dichiarare la scoperta delle oscillazioni dei neutrini muonici in neutrini tauonici[7].

  Lo stesso argomento in dettaglio: OPERA § Anomalia sulla velocità dei neutrini.

Nel settembre 2011 i ricercatori dell'esperimento OPERA affermarono di aver trovato un'anomalia nella misura della velocità dei neutrini che sembrava essere maggiore di quella della luce,[8] ma successivi controlli, pubblicati nel marzo 2012, hanno portato i ricercatori ad affermare che tale anomalia è giustificata dalla presenza di due errori sistematici nell'apparato sperimentale.[9]

  1. ^ A NEUTRINO TIMELINE, su phys.hawaii.edu. URL consultato il 13 agosto 2017.
  2. ^ a b (EN) G. Danby, J.-M. Gaillard, K. Goulianos, L. M. Lederman, N. B. Mistry, M. Schwartz, J. Steinberger, Observation of High-Energy Neutrino Reactions and the Existence of Two Kinds of Neutrinos, in Phys. Rev. Lett., vol. 9, 1962, pp. 36–44.
  3. ^ (EN) Neutrinos and Neutrettos, su Azimuth, 7 febbraio 2021. URL consultato il 10 aprile 2024.
    «The Pontecorvo reference is to his The infancy and youth of neutrino physics: some recollections, where we read: “Several groups, among which J. Steinberger, E. Hincks and I, and others were investigating the (cosmic) muon decay. The result of the investigations was that the decaying muon emits 3 particles: one electron (this we found by measuring the electron Bremsstrahlung) and two neutral particles, which were called by various people in different ways: two neutrinos, neutrino and neutretto, ν and ν’, etc. I am saying this to make clear that for people working on muons in the old times, the question about different types of neutrinos has always been present.»
  4. ^ Ivan V. Anicin, The Neutrino - Its Past, Present and Future, in arXiv:physics/0503172, 22 marzo 2005. URL consultato il 25 novembre 2016.
  5. ^ (EN) The Nobel Prize in Physics 1988, su NobelPrize.org. URL consultato il 10 aprile 2024.
  6. ^ N. Agafonova et al. (OPERA Collaboration), Observation of a first ντ candidate event in the OPERA experiment in the CNGS beam, in Physics Letters B, vol. 691, n. 3, 2010, pp. 138-145, Bibcode:2010PhLB..691..138A, DOI:10.1016/j.physletb.2010.06.022, arXiv:1006.1623.
  7. ^ Catia Peduto, Scoperta l'apparazione del neutrino tau, su asimmetrie.it. URL consultato il 13 agosto 2017.
  8. ^ (EN) (PrePrint) The OPERA Collaboration, Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam, in arXiv, 2011.
  9. ^ (EN) Maximiliano Sioli, Updated results of the OPERA neutrino-velocity analysis, su agenda.infn.it, infn.it, 28 marzo 2012. URL consultato il 19 ottobre 2012.

Voci correlate

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