Text Size
Domenica, Gennaio 21, 2018
Scienza e Futuro L'incredibile longevità dell'elettrone che supera la vita dell'Universo stesso

Bruce Fenton e la scoperta dei resti di un antica città di Giganti

Nella primavera del 2012, un team di esploratori e ricercatori guidato da Bruce Fenton si è imbattuto in uno sconosciuto complesso megalitico situato in una zona notevolmente inaccessibile dell’Am...

Jules Verne,scrittore o veggente?

Jules Verne (Nantes, 8 febbraio 1828 – Amiens, 24 marzo 1905), è stato uno scrittore francese diventato famoso nel mondo per i suoi racconti fantascientifici. La cosa strana, che caratterizza questo...

Il getto al centro della nostra Galassia, la scoperta di 2 nane brune di 10 miliardi di anni fa e la partenza di MAVEN verso Marte

L’osservatorio orbitante a raggi X della NASA Chandra ci stupisce con una nuova scoperta. Un gruppo di ricercatori, utilizzando anche il radio telescopio Very Large Array (VLA), ha finalmente trovat...

Il motore termico più piccolo del mondo

Un motore termico su scala micrometrica è stato per la prima volta realizzato da ricercatori dell'Università di Stoccarda e del Max Planck Institut per i sistemi intelligenti, che lo descrivono in...

Le antiche lampade eterne che illuminavano perennemente i Templi

Restando in tema di oggetti strani qui si scoprì qualcosa di incredibilmente misterioso, un’enigma particolare: quello delle Lampade eterne. Fin dall’antichità, le cronache ci riportano dell’esist...

La sostanza dell'isola di Pasqua che ci permetterà di vivere a lungo

  E' il sogno dell'umanità da sempre. Un elisir di lunga vita, una sostanza cioè che faccia vivere a lungo, anzi a lunghissimo, meglio se si evita anche l'invecchiamento. Dalla lontana e misteri...

  • Bruce Fenton e la scoperta dei resti di un antica città di Giganti


    Publish In: Oopart Archeomisteri
  • Jules Verne,scrittore o veggente?


    Publish In: Uomini e Misteri
  • Il getto al centro della nostra Galassia, la scoperta di 2 nane brune di 10 miliardi di anni fa e la partenza di MAVEN verso Marte


    Publish In: News Astronomia
  • Il motore termico più piccolo del mondo


    Publish In: Scienza e Futuro
  • Le antiche lampade eterne che illuminavano perennemente i Templi


    Publish In: Oopart Archeomisteri
  • La sostanza dell'isola di Pasqua che ci permetterà di vivere a lungo


    Publish In: Scienza e Futuro

L'incredibile longevità dell'elettrone che supera la vita dell'Universo stesso

Per osservare in decadimento di un elettrone, bisogna attendere, in media, 66.000 yotta (ovvero 10 alla 24) anni, un tempo di 19 ordini di grandezza più grande dell'età attuale dell'universo. È quanto hanno stimato i ricercatori della collaborazione internazionale Borexino, l'esperimento ai Laboratori nazionali del Gran Sasso dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN), che firmano un articolo su "Physical Review Letter". Si tratta di un valore limite che migliora di un fattore 100 la precedente stima risalente al 1998 e che rappresenta una conferma della validità del modello standard della fisica delle particelle.

L'elettrone è la particella dotata di carica meno massiccia che si conosca. Questa caratteristica ha due importanti implicazioni. La prima è che, se per ipotesi dovesse decadere, una parte della sua massa si trasformerebbe in energia nel processo, producendo, per il principio di conservazione dell'energia, particelle di massa più piccola. La seconda è che queste ultime, essendo meno massicce dell'elettrone, dovrebbero essere prive di carica elettrica. La carica in sostanza dovrebbe svanire durante il processo, violando il principio di conservazione della carica, secondo cui la carica complessiva prima e dopo il decadimento dev'essere la stessa. Se venisse rilevato sperimentalmente, dunque, questo ipotetico decadimento costringerebbe a rivedere le fondamenta stesse della fisica, innanzitutto il modello standard.

La lunga vita dell'elettrone

Una suggestiva immagine della schiera di fotomoltiplicatori dell'esperimento Borexino (Credit: Marco Pallavicini/INFN)

L'esperimento Borexino, progettato per rilevare neutrini solari, offre un'opportunità unica per verificare l'ipotesi che l'elettrone possa decadere. All'interno di una cupola del diametro di 16 metri, Borexino ospita una struttura "a matrioska", in cui i diversi strati schermano un nucleo di 300 tonnellate di liquido scintillante, il cuore del rivelatore, dalle radiazioni ambientali e dei materiali che costituiscono l'apparato sperimentale.

I neutrini prodotti dal Sole che investono incessantemente il nostro pianeta, interagiscono pochissimo con la materia, ed è per questo che per lungo tempo sono sfuggiti a ogni tentativo di misurazione. Occasionalmente però possono collidere con gli elettroni del liquido scintillante e nell'urto perdere parte dell'energia in forma di un lampo di luce, che viene poi rivelato da appositi strumenti chiamati fotomoltiplicatori.

I ricercatori di Borexino si sono concentrati su un particolare processo, in cui un ipotetico elettrone tra i tanti presenti nel rivelatore, decade producendo un neutrino elettronico (uno dei tre tipi di neutrino che esistono, gli altri due sono il tauonico e il muonico) e un fotone con energia di 256 chiloelettronvolt (migliaia di elettronvolt).

Dall'analisi dei dati raccolti nell'arco di 408 giorni, da gennaio 2012 a maggio 2013, non è stata trovata alcuna traccia di questo decadimento. Dal numero dei giorni di raccolta dati senza decadimenti e dal numero estremamente elevato degli elettroni del liquido scintillante di Borexino, dell'ordine di 10 alla 32, è possibile calcolare la vita media dell'elettrone, un parametro statistico che indica dopo quanto tempo in media una particella o un nucleo instabili decadono.

Nel caso dello specifico decadimento dell'elettrone considerato, la vita media è risultata uguale o maggiore dell'arco di tempo di 6,6 per 10 alla 28 anni, 19 ordini di grandezza più grande dell'età dell'universo.

Si tratta di un limite molto stringente alla possibilità che l'elettrone possa decadere, e rappresenta perciò l'ennesima conferma della correttezza del modello standard della fisica delle particelle. Ma potrebbe essere ulteriormente migliorato.


blog comments powered by Disqus

Secondo te prima della nostra c'è stata un altra civiltà?

Wikipedia Affiliate Button
jeux gratuit