L’attualità di Fermi nella Fisica Contemporanea

Presentazione sul tema: "L’attualità di Fermi nella Fisica Contemporanea"— Transcript della presentazione:

1 L’attualità di Fermi nella Fisica Contemporanea
G. Battistoni Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e Dip. di Fisica dell’Università di Milano Il “Fermi” come unità di misura di lunghezza Il concetto di “Fermione” La “statistica quantica” delle particelle: il gas di “fermioni” Il modello di Fermi per le “interazioni deboli”: la fisica del neutrino La “costante di Fermi” e l’evoluzione dell’universo Il modello di Fermi per l’accelerazione dei raggi cosmici

2 Il nome di Fermi non e’ importante solo per noi italiani.
Chiunque studi fisica oggi, ovunque nel mondo, incontra il nome di Fermi e in lui rimane impresso indelebilmente, perche’ il suo lavoro ha determinato parte dello stato attuale della nostra conoscenza del mondo. Tanto di quello che e’ legato al suo nome e’ tuttora presente nel linguaggio della fisica moderna e vi rimmarra’ forse per sempre. Molto di lui rimane anche nel modo di “fare fisica” oggi (e di insegnarla).

3 Scelte determinate dalla nostra storia, dall’ambiente
Le unita’ di misura metro, Km, anno-luce? secondi, anni? grammi, Kg? Scelte determinate dalla nostra storia, dall’ambiente dalla fisiologia umana! Un altra intelligenza, lontana da noi, ci capirebbe? L’uniformita’ di base dell’universo ci puo’ fornire un sistema “naturale” di unita’ di misura valido per tutti Gli unici oggetti che appaiono uguali ovunque nell’universo sono gli atomi e i loro costituenti subatomici

4 Ma il piu’ semplice e il piu’ abbondante atomo
Elettroni: determinano le proprieta’ chimiche Nucleo: composto da “nucleoni” (protone o neutrone) determina la massa atomica I nucleoni sono composti da “quarks” Modellino di atomo di Elio Ma il piu’ semplice e il piu’ abbondante atomo nell’universo e’ l’atomo d’idrogeno: 1 nucleone (protone) + 1 elettrone Una unita’ universale per la massa e’ quella del nucleone (~intero atomo d’idrogeno) Una unita’ universale per la lunghezza e’ la dimensione (~raggio) di un nucleone

5 la dimensione lineare di una particella subatomica come
Le potenze di 10 1015 1012 109 106 103 100 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 Eta Tera Giga Mega Kilo . milli micro nano pico femto (E) (T) (G) (M) (K) (m) (n) (p) (f) la dimensione lineare di una particella subatomica come il nucleone e’ ~ m = 1 fm e i fisici l’hanno chiamata il “Fermi” in suo onore

6 Le unità di misura nella fisica atomica e nucleare
A livello atomico e nucleare lavoriamo con la Meccanica Quantistica e la Relativita’ Dimensioni piccole, altissime velocita’ (prossime a c) Le unita’ di misura in uso nel mondo macroscopico (per esempio quelle del Sistema Internazionale: m, s, ecc.) diventano scomode: h  J s  MeV s [h] = [M] [L]2 [T]-1 c  m/s [c] = [L] [T]-1 mp (massa del protone)  kg ( MeV/c2 utilizzando l’equivalenza massa-energia della relativita’ speciale)

7 Noi preferiamo usare quelle che chiamiamo “Unita’ Naturali”
in questo sistema: c = h = 1 (e quindi adimensionali) Implicazioni: 1) [L] = [T] lunghezza e tempo hanno la stessa dimensione (come suggerito dalla relativita di Einstein) E2 = p2 c2 + m2 c4 diventa: E2 = p2 + m2 Energia, quantita’ di moto e massa hanno la stessa dimensione e le misuriamo tutte in eV (o MeV o GeV) [M] = [L]-1 = [T]-1 lunghezza e energia sono una l’inverso dell’altra: 1 fm ~ 1/ 200 MeV-1 Esempio: ad una particella di massa M e’ associata un’onda con lunghezza d’onda l = h/Mc (“lunghezza d’onda Compton”) in unita’ naturali: lprotone = 1/Mp = = 1/938 MeV-1 = 0.21 fm

8 Il concetto di “Fermione” P = m v
Le particelle subatomiche (elettroni, nucleoni, ecc.) si comportano come se ruotassero su se stesse attorno ad un asse. Nel nostro linguaggio diciamo che sono dotate di “spin” (in inglese spin = trottola) Hanno quindi un momento della quantita’ di moto intrinseco S (distinto dal momento angolare “orbitale”: L = P  r ). P = m v

9 elettroni e nucleoni sono della seconda classe | s | = ½ h
Il modulo di questo “spin” non puo’ assumere qualsiasi valore, ma e’ “quantizzato”. Puo’ avere solo valori multipli interi (0, 1, 2, ...) o semi-interi (1/2, 3/2, ...) di h   = 1,055 x J s. elettroni e nucleoni sono della seconda classe | s | = ½ h Possono esistere solo 2 orientazioni dello spin Spin “down” Spin “up”

10 Gia’ negli anni ’20, quando era in definizione la “nuova meccanica” (la “Meccanica Quantistica”) per descrivere le proprieta’ atomiche, allo scopo di spiegare la struttura dei livelli atomici, Wolfgang Pauli arrivo’ a formulare il seguente principio (Principio di esclusione di Pauli) non possono esistere nello stesso posto, nello stesso tempo, due elettroni nello stesso stato (identica energia, identico momento angolare, etc.).

11 Fermi contribui’ in modo determinante a comprendere che a questo principio obbedivano non solo gli elettroni, ma tutte e sole le particelle con spin semi-intero Da allora chiamiamo “Fermioni” questa classe di particelle (o particelle di Fermi-Dirac*) Fermi elaboro’ la formulazione matematica dei principi che descrivono la distribuzione delle particelle con spin semintero fra tutti gli stati possibili di un sistema a molte particelle: “Statistica di Fermi-Dirac” *) Dirac introdusse l’equazione che descrive il moto degli elettroni (e di tutte le particelle con s = ½ h) in una teoria quantistica-relativistica

12 particelle come i fotoni sono invece della prima classe
(| s | = n h, n = 1) Le particelle con spin intero non obbediscono al Principio di Esclusione La loro ripartizione fra gli stati possibili di un sistema a molte particelle e’ descritto quantisticamente dalla “Statistica di Bose-Einstein” Queste particelle vengono chiamate “Bosoni”: un qualsivoglia numero di Bosoni puo’ coesistere al medesimo tempo e luogo nell’identico stato

13 Uno sguardo alla “statistica delle particelle”
ed in particolare alla “statistica di Fermi” Come si fa a trattare quantitativamente un sistema composto da un grande numero di particelle (da un punto di vista microscopico), per es. un gas (NA = )? Impossibile trattare un numero enorme di equazioni, ma si puo’ trovare il modo di lavorare in termini di “distribuzioni statistiche”: Quale e’ la probabilita’ f(E) che una particella (o un atomo, una molecola) abbia una energia comprese fra E e E+dE?  “MECCANICA STATISTICA”

14 problema risolto da Maxwell e Boltzmann
In fisica classica: problema risolto da Maxwell e Boltzmann Finalmente capito cosa e’ la Temperatura! T proporzionale a <E> che dipende dal grado di occupazione dei “livelli energetici” del sistema

15 Perche’ nella fisica quantistica (fisica atomica)
questa statistica non va piu’ bene??? In fisica classica ogni particella e’ distinguibile dall’altra, anche se sono dello stesso tipo In fisica quantistica questo non e’ piu’ vero! In un sistema con 2 elettroni, non posso distinguere uno dall’altro! Cio’ ha conseguenze anche matematiche: Indistinguibilita’ + Principio di esclusione Indistinguibilita’ Distinguibilita’ f(E) = f(E) = 1 e (E-m)/kT f(E) = 1 e (E-eF)/kT 1 E/kT e Statistica classica Bose-Einstein Fermi-Dirac

16 Costante di Boltzman (k=8.617 10-5 eV/K)
Temperatura assoluta f(E) = 1 e (E-eF)/kT L’ “energia di Fermi” (dipende dalla densita’ di fermioni nel sistema)

17 Dove si applicano questi principi?
A) “Gas” di bosoni: Statistica di Bose Einstein Gas di fotoni: Il Laser !!!! sistemi di “fermioni accoppiati” che diventano quindi bosoni: i superconduttori, i superfluidi

18 B) “Gas” di fermioni: Statistica di Fermi-Dirac
Fisica dello stato solido: gli elettroni in un solido conduttore permette il calcolo delle proprieta’ elettriche e termiche: con questa teoria fu aperta la strada per la comprensione dei semi-conduttori nascita del transistor e dell’elettronica moderna 2) Astrofisica: gli elettroni nelle stelle “nane bianche” storicamente la prima applicazione importante della statistica di Fermi (Fowler) i nucleoni nelle stelle di neutroni Bardeen Brattain Schockley (1956)

19 L'universo che conosciamo e amiamo esiste perché le particelle fondamentali interagiscono: decadono, si annichilano, reagiscono a forze legate alla presenza di altre particelle. Ci sono quattro interazioni (“forze fondamentali”) tra le particelle (dalla piu’ debole alla piu’ forte): Gravita’ Nucleare debole Elettromagnetica Nucleare forte Tutti i fenomeni dell’universo sono riconducibili all’azione di una di queste forze (o interazioni)

20 Nucleare forte: responsabile del legame
fra nucleoni nel nucleo: e’ cio’ che sfruttiamo come fonte energetica Nucleare debole: è responsabile di una parte dell’instabilita’ dei nuclei atomici: fenomeno del decadimento nucleare Una particella che decade sparisce, e al suo posto appaiono due o più particelle. La somma delle masse delle particelle prodotte è sempre inferiore alla massa della particella di partenza M = m1 + m mn + Energia

21 Fermi ha contribuito in modo determinante a capire
l’interazione nucleare debole Il primo fenomeno che fu considerato riconducibile ad una nuova interazione e’ stato il decadimento b del neutrone n p e- ne (t ~ ¼ d’ora per il neutrone libero) esso e’ all’origine dell’instabilita’ di alcuni nuclei atomici contribuisce alla radioattivita’ naturale. L’esistenza del neutrino fu ipotizzata proprio per spiegare il comportamento degli elettroni (raggi b) emessi dai nuclei instabili (W. Pauli)

22 E’ stato Fermi a dare una teoria convincente
quantitativa del decadimento b ne e n p t x Mutuando concetti presi dalla teoria delle interazioni elettro-magnetiche Interazione “di contatto” fra “correnti” Il moto di una “carica” nello spazio-tempo e’ una “corrente” L’intensita’ della forza e’ proporzionale ad una quantita’: Costante di Fermi: Gf = GeV-2 (hc)3 (“G” preso ad imitazione della costante di Newton) Una sorta di “carica debole” in analogia alla carica elettrica

23 tasso di decadimento: G  Gf2 DE5
Tale teoria permise di calcolare la forma dello spettro dell’energia dell’elettrone emesso Valore dell’energia che avrebbe l’elettrone se non ci fosse il n... tasso di decadimento: G  Gf2 DE5 DE = mn – mp – me (rilascio di energia)

24 Con la stessa teoria fu possibile spiegare
quantitativamente altri decadimenti, per esempio quello di un altro fermione: il “leptone” m (una sorta di elettrone “pesante” osservato nella radiazione cosmica) m e- ne nm 1/tm = Gf2 mm5/(192 p3) In seguito servi’ anche a calcolare la probabilita’ che un neutrino interagisca con la materia (solo negli anni 60 si ebbero le prime conferme sperimentali) nm n p m- ne n p e- Prob.  Gf2 En Si parlava allora di Interazione Universale di Fermi Da allora siamo andati molto avanti, ma la struttura dell’interazione debole ha ancora lo stesso impianto.

25 La nostra attuale comprensione dell’universo e’ riassunta da quello che chiamiamo:
esso descrive sia la materia che tutte le forze dell'universo. La sua bellezza sta nella capacità di spiegare centinaia di particelle e interazioni complesse con poche particelle e interazioni fondamentali. In tale modello: la materia stabile e’ composta di Fermioni le forze fra le particelle si originano dallo scambio di Bosoni (forze = “interazioni”)

26 Bosoni (particelle mediatrici di forza):
ogni interazione fondamentale agisce "mediante" una particella mediatrice di forza: un esempio è il fotone che media l’interazione elettro-magnetica Fermioni (particelle materiali): nel Modello Standard ne esistono due gruppi: i quarks: compongono per esempio i nucleoni i leptoni: un esempio è l'elettrone. Esistono anche delle particelle materiali bosoniche che si ottengono componendo un numero pari di fermioni. Ad esempio i “mesoni” formati da 2 quarks I Nuclei atomici possono comportarsi come fermioni o bosoni a seconda del numero di nucleoni di cui sono composti

27 Ci sono 6 tipi (“sapori”) di quark, ma i fisici di solito li raggruppano in tre coppie: Up/Down, Charm/Strange, e Top/Bottom. Per ciascuno di questi quark esiste il corrispondente quark di antimateria (antiquark). La carica elettrica si intende misurata rispetto alla carica unitaria del protone!! qp = C I quark hanno l'insolita caratteristica di avere carica elettrica frazionaria, di 2/3 o -1/3, diversamente dagli elettroni, che hanno carica -1, e dai protoni, che hanno carica +1. I quark sono dotati anche di un altro tipo di carica, chiamata carica di colore.

28 sperimentale convincente
Ci sono anche 6 leptoni, dei quali 3 hanno carica elettrica e 3 no. Il leptone carico più conosciuto è l'elettrone (e). Gli altri due leptoni carichi sono il muone (µ) e il tau (t), che sono fondamentalmente elettroni con molta più massa. 3 famiglie come i quarks!! Solo dal 1998 ne abbiamo una prova sperimentale convincente Gli altri tre leptoni sono gli elusivi neutrini Non hanno carica elettrica, e hanno massa piccolissima. C'è un tipo di neutrino che corrisponde a ogni tipo di leptone con carica elettrica. Per ciascuno dei sei leptoni c'è un leptone di antimateria (antileptone) con massa uguale e carica opposta.

29 Descrizione Moderna di cio’ che chiamiamo “Interazioni” o “Forze”
Meccanica Quantistica + Relatività = Teoria Quantistica dei Campi I “diagrammi di Feynman” Un esempio di base: l’interazione elettromagnetica fra un elettrone ed un protone x R.P. Feynman (1948) x1, t1 e(p) e(p’) Un fotone viene “scambiato” fra la 2 particelle: esso media l’interazione  p(k) p(k’) x2, t2 t

30 Ecco tutte le interazioni in breve....
(M=0 , S = 2) (M~90 GeV/c2 , S = 1) (M=0 , S = 1) (M=0 , S = 1) L’ aspetto entusiasmante della moderna visione e’ che camminiamo nella direzione di una descrizione unificata delle forze Siamo gia’ in grado di parlare di forza elettro-debole invece che di debole ed elettro-magnetica separatamente!!! Arriveremo mai alla “Grande Unificazione”??

31 esempio: l’ annichilazione materia-antimateria:
elettrone + positrone m+ m- Esperimento ALEPH x e-(p) -(k’) x1, t1 x2, t2 +(k) e+(p’) t Un fotone  oppure il bosone Z Le due interazioni lavorano insieme: anzi, nell’universo primordiale (t < s) subito dopo il “Big Bang” erano una sola cosa Dimostrato negli anni ’80 negli esperimenti al CERN con l’acceleratore LEP

32 della costante di Fermi
Il decadimento b del neutrone secondo l’interazione elletro-debole come la conosciamo oggi u u protone d d u d Ridefinizione della costante di Fermi Gf = 2 g2/(8 Mw2) in termini di una nuova costante “g” ma questo e’ inessenziale neutrone W- n p e ne e ne

33 Ritorna al percorso I decadimenti
Un neutrone (udd) decade in un protone (uud), un elettrone, e un antineutrino. Questo processo è chiamato decadimento beta del neutrone. Perchè "beta"? Perché gli elettroni prodotti nei decadimenti nucleari venivano chiamati raggi beta, prima che si scoprisse che erano elettroni. Un neutrone (carica = 0). E' fatto da un quark up, e due down. Uno dei quark down si trasforma in un quark up. Dato che il down ha carica -1/3 e l'up 2/3, per conservare la carica bisogna che il processo sia mediato da una particella W- , che porti via una carica di -1. Il neutrone così è diventato un protone. La W- emessa si allontana. 4) Un elettrone e un antineutrino prendono vita dal bosone virtuale W- 5) Il protone, l'elettrone e l'antineutrino si allontanano l'uno dall'altro.        Per tornare esattamente dov'eri, usa il tasto back del tuo browser. Altrimenti        Ritorna al percorso I decadimenti

34 Per energie E << Mw c2 l’effetto del W e’ trascurabile
torna ad essere il diagramma di Fermi La teoria di Fermi in prima approssimazione da’ ancora risultati accettabili

35 Alcuni degli autori principali dell’unificazione
e del modello standard 1986 Teoria elettro-debole (anni ’70) S. Glashow S. Weinberg A. Salam 1999 Impianto per la Teoria Unificata G.t’Hofft M.Veltman

36 1983 C. Rubbia Scoperta del W e Z Esp. UA1 al CERN sul collider SPS

37 Ci sono 6 tipi di quark e 6 tipi di leptoni.
Ma tutta la materia stabile dell'universo è composta dai 2 tipi meno massivi di quark (up e down) e dal leptone carico meno massivo (elettrone) Tutta colpa dell'interazione (elettro)-debole!!! la materia stabile che ci circonda contiene solo elettroni e i quark più leggeri (up e down).

38 l’interazione debole ed il valore di Gf partecipano in modo essenziale
anche ai processi che governano la fisica delle stelle e del Sole in particolare contribuendo a determinarne l’evoluzione, il rilascio di energia, le dimensioni... Inoltre l’interazione debole ed il valore di Gf hanno avuto un ruolo fondamentale nei primi minuti di vita dell’universo per determinarne il suo sviluppo, l’abbondanza “primordiale” di elio e idrogeno e quindi la formazione delle galassie e di tutto l’aspetto del nostro universo attuale

39 Vita e morte di una stella
Hydrogen Burning Dal Sole riceviamo ~60 miliardi di ne/(s·cm2) Se Gf avesse un valore diverso che succederebbe??

40 e quando il combustibile nucleare finisce...
Ora: 4.5 Gy d a 10.3 Gy m > m Una “Gigante Rossa” Per stelle di ~1 massa solare Rimane una “nana bianca” Gas (“degenere”) di Fermi di elettroni: la gravita’ non riesce a comprimerli

41 Esplosione di una SuperNova
Per masse piu’ grandi...: Esplosione di una SuperNova Stella progenitrice Collasso del “core” Vengono emessi n Interazione tra onda d’urto e collasso dell’inviluppo Luce Espulsione esplosiva dell’inviluppo Rimane una densa stella di neutroni I resti in espansione emettono raggi X, onde radio luce variabile La luminosita’ e’ aumentata di ~108 volte

42 Nella materia altamente compressa abbiamo
il decadimento b inverso: la neutronizzazione p + e n + n Rimane un nucleo stellare molto compatto di neutroni in rapidissima rotazione Un gas “degenere” di fermioni a tutti gli effetti... Le stelle di neutroni che conosciamo anche con il nome di Pulsar Le “vediamo” attraverso gli impulsi radio e raggi X

43 I “Resti” delle SuperNovae
Sono le SuperNovae a spandere nell’Universo i nuclei pesanti (che si formano solo dentro le stelle) necessari per la vita che conosciamo

44 I raggi cosmici La nostra Galassia, e presumibilmente tutto l’universo, e’ attraversata da un flusso di particelle ionizzanti distribuite (protoni e nuclei da He fino a Fe e poco oltre) su un intervallo di energia incredibilmente esteso e provenienti apparentemente da tutte le direzioni: i Raggi Cosmici La loro esistenza e’ nota dagli inizi del 1900 Tuttavia ancora oggi non sappiamo ancora con certezza da chi o cosa sono originati, come fanno a raggiungere le grandissime energie con cui arrivano fino a noi, che percorso fanno e la loro composizione...

45 Lo “spettro energetico” dei raggi cosmici
Incredibile regolarita’ su oltre 10 ordini di grandezza dell’energia!!! F(E) dE ~ E-g dE (legge di potenza) g ~ 2.7 fino a E~ 1015 eV Quale meccanismo puo’ generare un fenomeno del genere? Fermi ebbe un’idea... (Chicago, 1949)

46 Lo “sciame” atmosferico dei raggi cosmici sulla terra...

47 Il modello di accelerazione di Fermi per i raggi cosmici
Plasma magnetizzato Produce proprio una legge E-g !!! Una situazione di efficiente accelerazione di Fermi delle particelle si ottiene proprio nelle onde d’urto delle SuperNovae Ma solo fino a eV: e dopo????

48 La costante di Fermi e l’evoluzione dell’Universo
la formazione dell’idrogeno e dell’Elio primordiali e’ regolata dalla competizione fra velocita’ di espansione dell’universo (determinata anche dal numero di n) e dal tasso di decadimento del neutrone (quando t  3 minuti) n + e+ p + n n + n p + e- n e- p + n p + n D + g Se Gf avesse un valore diverso avremmo un universo diverso con stelle diverse probabilmente un universo non vivibile.... kT ~ 106 eV Ora: kT ~ eV

49 “Il Principio Antropico”
Analoghe domande si possono fare per l’intensita’ delle altre forze Chi ha stabilito le relazioni fra queste costanti della Natura? E’ solo un fatto accidentale? Dibattito filosofico-scientifico: “Il Principio Antropico” Esiste un principio che ha determinato il valore delle costanti naturali perche’ ci fosse la vita? Oppure esistono tanti (infiniti?) universi e noi siamo in quello (o uno di quelli) che ha i valori favorevoli? Da Universo a Multiverso

50 Oltre il Modello Standard...
                               La supersimmetria                                Oltre il Modello Standard... Ci sono ancora molte cose che “non tornano” o che non sono comprese in modo soddisfacente. Tra le nuove proposte una delle idee piu’ promettenti e’ quella della unificazione di tutte le forze nel quadro della “SuperSimmetria” Ad ogni Fermione corrisponde un Bosone “ombra” (e viceversa) molto pesante... ad ogni quark corrisponde uno s-quark (s sta per “shadow”) ad ogni leptone corrisponde uno s-leptone Ad ogni bosone mediatore ...one corrisponde un fermione ...ino Es.: fotone  fotino

51 dove stanno queste particelle ombra????
Ma se e’ vero dove stanno queste particelle ombra???? Noi diciamo che la SuperSimmetria e’ una simmetria “rotta”, ma che era valida quando l’energia media dell’universo era molto alta (kT ~< 100 GeV ) (prime frazioni di secondo) Sappiamo ricreare queste condizioni nelle collisioni fra particelle

52 Il Laboratorio dell'Acceleratore Nazionale Fermi è un laboratorio di fisica delle alte energie, situato a 30 miglia ad ovest di Chicago, U.S.A.. Qui si trova l'acceleratore di particelle oggi più potente al mondo, il Tevatron, che è stato usato per scoprire il quark top. Al Fermilab si stanno cercando i corrispondenti "ombra" di quark e gluoni. Esperimento CDF

53 Ci aspettiamo risposte piu’ promettenti dai futuri esperimenti al CERN (Ginevra) dopo il 2006 con l’acceleratore LHC: collisioni p-p ad energie mai raggiunte prima... Scopi principali: Ricerca di particelle supersimmetriche “Bosone di Higgs” (origine della massa della materia) Esistenza di extra-dimensioni

54 Una nuova rivoluzione della Fisica:
la maggior parte dell'universo non è fatta dello stesso tipo di materia di cui sono fatte le stelle. Dall'analisi degli effetti gravitazionali, si puo’ stabilire che esiste anche un tipo di materia che noi non possiamo vedere: la "materia oscura" Materia oscura     Materia non oscura Ci sono molte prove che in buona parte non sia fatta di protoni, neutroni ed elettroni, come siamo noi. Una delle particelle della supersimmetria, il "neutralino" potrebbe essere quella che compone la massa mancante dell’universo. Forse è fatta di neutrini, o magari di altre forme materiali ancora più insolite.

55 La fisica del neutrino sta aprendo nuove strade
per il superamento del Modello Standard e per una migliore comprensione dell’Universo 4 direzioni di indagine: neutrini di bassa energia dal sole neutrini negli sciami atmosferici neutrini artificialmente prodotti neutrini di altissima energia prodotti da sorgenti astrofisiche

56 Evento da neutrino SOLARE
Esperimento Super Kamiokande in Giappone La prima dimostrazione sperimentale che i neutrini hanno massa (1998) Scomparsa dei nm atmosferici (nm nt?) Scomparsa dei ne solari (ne nm?) Fenomeno ipotizzato da B.Pontecorvo negli anni ’50!! Interazioni dei neutrini dei raggi cosmici: ~ 200 / kton anno

57 IL progetto di fascio di neutrini da Ginevra
al Gran Sasso 732 km Scopo: Rivelazione definitiva e convincente della trasformazione in volo nm nt nm

58 Il progetto ICARUS per il Gran Sasso:
detector ad Argon liquido per neutrini Progetto: 3000 ton di Argon Liquido

59 Si festeggia la prima traccia di m cosmico
in ICARUS... (Giugno 2001)

60 Una interazione di neutrino in Argon
ICARUS-CERN-Milano CERN -beam 46 cm max. drift distance un apparato del genere sarebbe stato il sogno di Fermi...

61 Neutrino di Dirac o di Majorana?
Ora che si hanno le prime prove che il neutrino ha m0, torna d’attualita’ dopo 70 anni un lavoro di Ettore Majorana (grande teorico del gruppo romano di Fermi): Una descrizione matematica alternativa dei fermioni elettricamente neutri: particella e antiparticella coincidono Il neutrino di Majorana appare in maniera naturale nei modelli di Grande Unificazione!!

62 Conclusioni Il lavoro di Fermi non e’ solo gloria del passato
e ha valore sovranazionale come lo e’ il lavoro di tutti coloro che operano nella ricerca fondamentale (non applicata) Il suo apporto va ben oltre la fissione nucleare, la pila atomica e il progetto Manhattan Alcune sue intuizioni trovano conferma nei risultati attuali della Fisica Fondamentale Alcune sue domande sono ancora senza risposta La Fisica e’ tra le discipline che spiccano nel quadro della situazione della ricerca italiana grazie anche alla “scuola” che Fermi ha fondato