[Applauso] [Musica] เฮ เฮ [Musica] Allora buonasera a tutti ragazze e ragazzi benvenuti al settimo seminario on progetto Art and Science Across Italy io sono Mario Merola sono fisico dell'Università di Napoli Federico II e ho il piacere di presentare per il seminario di oggi la dottoressa Giuliana Galati che è anche una cara amica dai tempi del dottorato a Napoli eh probabilmente è un volto a molti di voi già molto noto sicuramente più del mio e lei è ricercatrice di fisica dell'Università Aldo Moro di Bari dove si è anche laureata in fisica nucleare subnucleare e astroparticellare poi avuto una parentesi napoletana all'Università Federico II dove ha conseguito il dottorato di ricerca e si occupa di fisica delle particelle elementari applicate al campo medico ma l'attività per cui forse anche più nota è la delgazione e la comunicazione della scienza da giovanissima ha conosciuto Piero Angela e ha cominciato a collaborare con lui nel programma Super Quark e inoltre impegnata nel podcast Scientificast nei programmi Superquark Plus NOS con Alberto Angela e e poi con le riviste divulgative asimmetrie e sapere oltre a essere come sapete molto attiva proprio nel progetto in Science eh poi ecco ho letto una cosa che non sapevo insomma che mi ha colpito sulla vita di di Giuliana che quando aveva 15-1 anni ha chiamato la redazione di Superquark per incontrare proprio Piero Angela all'inizio ha avuto una risposta negativa poi com'è andata poi dopo ha ha riscritto come Gioviana vuoi dire qualcosa intanto buonasera a tutti ciao Mario è un piacere rivederti e sì è stata un po' una di quelle cose che si fanno da giovani quando non si ha beni in testa a quanto possa essere difficile raggiungere un obiettivo e ci si butta e ogni tanto le cose vanno bene quindi inseguire i propri sogni a volte porta effettivamente a raggiungerli e io sì ho chiamato alla redazione di Superquark dicendo e buonasera sono Giulia Galati posso parlare con Pieroangela eh e poi mi hanno detto no e mi hanno detto di mandare una mail e da lì però alla fine sono riuscita a incontrare il mio mito ecco va bene e allora diciamo prima di lasciarti la parola vi ricordo che durante il seminario di Giuliana ogni tanto comparirà ehm un QR code che potete inquadrare per fare le domande e poi le domande saranno lette alla fine della presentazione va bene allora eh prego grazie Mario grazie anche dell'introduzione e oggi vi parlerò di neutrini neutrini ehm che sono particelle molto misteriose ma anche di materia oscura di piramidi di adroterapia insomma di un sacco di cose legate alla fisica ma il senso di questo seminario non è tanto quello di darvi delle specifiche nozioni su tutti questi temi anche perché nel tempo a disposizione non ce la faremo mai quanto più che altro di farvi capire come tante materie apparentemente allontanissime tra di loro tanti temi sono interconnessi sì in realtà e uno studia qualcosa poi per studiare quella cosa ne sviluppa un'altra e utilizza quest'altra per studiare qualcos'altro e quindi ecco il lavoro di noi scienziati è anche molto vario prima però di addentrarci in questa tematica così difficile devo partire dalle basi e le basi è come se fosse un alfabeto quello dei fisici che parte dalle particelle elementari e quindi insomma da comeè fatta la materia ora sicuramente voi tutti avete un'idea e probabilmente ne è stato anche discussione nei seminari precedenti di come ha fatto un atomo oggetto tra l'altro anche delle nostre sfide creative ma se parliamo con un fisico se parlate con un fisico in realtà per il fisico la tabella fondamentale è questa qui ci sono 12 particelle suddivise in due famiglie i quark i leptoni e tutto quello che in realtà voi conoscete vedete quindi tutti gli atomi hanno al loro interno solamente tre di queste particelle ovvero i qu down che fanno parte del nucleo all'interno dei protoni e dei neutroni e gli elettroni che ruotano intorno quindi esistono 12 mattoncini nell'universo ma tutto quello che voi vedete è fatto solo di tre mattoncini uno potrebbe dire che spreco che fine hanno fatto gli altri ecco oggi andiamo a vedere alcuni di questi altri e in particolare questa riga che si chiama Neutrini una riga in cui in modo artistico queste particelle sono raffigurate con una misteriosissima maschera come se fossero molto molto sfuggenti ma prima di arrivare ai neutrini mi chiedo sapete perché si chiamano particelle elementari in realtà non perché siano facili da studiare tutt'altro non è perché si studino alle scuole elementari bensì perché sono quelle che non siamo riusciti al momento a dividere nulla dieta che un giorno ci riusciremo all'inizio si pensava che gli atomi fossero indivisibili il nome stesso dice che non si può dividere ma per ora quelle particelle che vi ho fatto vedere prima sono quelle che non siamo riusciti a dividere quando e se anche voi diventerete magari dei fisici potreste riuscire a dividerle e quindi cambiare totalmente il nostro alfabeto come facciamo a vedere queste particelle in realtà sono molto più piccole di quello che si può vedere con un microscopio con altri metodi quindi di solito quello che facciamo è vedere le loro tracce cioè come quando eh c'è un aereo in cielo e voi sapete che è passato perché vedete la scia di condensazione che si è formata dietro di lui però non avete visto l'aereo in sé oppure l'aereo è troppo lontano e quindi è troppo piccolo e non lo vedete ecco la stessa cosa succede con le particelle noi possiamo vedere tutte le particelle che hanno carica elettrica e seguirle e vedere le loro scie e in particolare tutti gli esperimenti di cui vi parlerò oggi quindi questi temi così diversi che affronteremo sono accomunati dall'uso di un rivelatore di particelle cioè uno strumento per vedere le scie lasciate da queste particelle chiamato emulsioni nucleari le emulsioni nucleari sono come delle lastre fotografiche questo era molto facile da spiegare fino a un po' di anni fa poi gli smartphone e le fotocamere digitali hanno preso il sopravvento e quindi per me è diventato ancora più difficile far capire di cosa si tratta però se c'è qualche persona tra di voi appassionata di fotografia analogica eh o se avete trovato nei cassetti dei vostri genitori o nonni delle pellicole fotografiche erano una roba del genere le nostre pellicole fotografiche sono ovviamente un po' diverse sono molto più sensibili e ci permettono di vedere tracce di particelle che vivono pochissimo meno di 10^ men 13 secondi e ce le fanno vedere con una precisione che è inferiore a quella di un micron quindi una precisione veramente pazzesca se pensate a quello a cui siete abituati noi siamo abituati a vedere millimetri o decimi di millimetri e così via qui andiamo molto molto sotto come si vedono queste particelle si vedono non ad occhio nudo bensì con un microscopio quindi praticamente noi prendiamo queste specie di lastre fotografiche eh quando una particella carica attraversa questa lastra lascia un segnale si fa uno sviluppo proprio come quello che si faceva con le pellicole fotografiche cioè si mettono queste lastre fotografiche in dei bagni pieni di motti chimici e questo segnale molto piccolo diventa un po' più grande e si può vedere col microscopio pare un po' come in questa immagine quello dove c'è scritto MIP track è una traccia non fa niente MIP comunque è il minimo della sua ionizzazione e quindi questa scia questa traccia uno potrebbe in un certo senso unire i puntini e trovare quella che è stata la traiettoria delle particelle e poi da qua si possono dedurre anche un sacco di altre informazioni capire che cosa è successo che tipo di particelle è arrivata a volte anche qual è la energia e così via vi faccio vedere un esempio di quello che si vede ora questa è un'immagine statica adesso ve la faccio muovere dovrebbe muoversi ok eccola e sostanzialmente dovete immaginare che voi in uno strato molto sottile di questa lastra fotografica vi state muovendo sopra e sotto con un microscopio e state vedendo tutte queste eh tracce quindi come se fosse un fuoco di artificio che vi esplode in faccia queste sono delle tracce lasciate dalle particelle ovviamente questo è quello che noi chiamiamo un display molto carino quindi ehm un qualcosa di facile da capire nella vita vera noi abbiamo a che fare più che altro con qualcosa del genere cioè una marea di puntini che non significano niente e all'interno ci sono tante piccole tracce molto difficili da vedere però per fortuna non siamo lì a guardarle eh diciamo con dietro l'oculare del microscopio ma c'è un sistema automatico che digitalizza tutto e poi noi le possiamo guardare al microscopio in realtà questo è un un tipo di rivelatore di particelle abbastanza antico e infatti oggi è meno utilizzato rispetto ad altri proprio per la complicazione che si ha nel gestire tutte queste rastre fotografiche svilupparle analizzarla al microscopio e così via mentre altri rivelatori elettronici sono molto più facili però ehm ha ancora molta importanza perché è quello che ha la risoluzione maggiore cioè la risoluzione significa quanto precisamente noi possiamo determinare la traccia di questa particella quindi possiamo in alcuni casi vedere delle particelle che hanno lasciato delle tracce molto molto piccole che gli altri rivelatori elettronici non riuscirebbero a vedere e come vi dicevo è un rivelatore storico che ha preso molto piede nel secondo dopoguerra eh era un periodo in cui ovviamente eh c'era stata tanta distruzione non c'era abbastanza povertà però si voleva ricostruire si voleva ricominciare e per fare un esperimento abbastanza grande bisognava mettere insieme persone scienziati di tanti paesi diversi e quindi l'uso di queste emulsioni fotografiche quindi di queste lastere che una volta sviluppate potevano essere inviate per posta in vari posti e analizzate e in anche stati diversi quindi a distanza fu proprio una delle strategie che permisero di ricominciare a fare fisica eh in quegli anni così difficili anche trovare una nuova solidarietà tra i vari paesi il primo esperimento di cui io parlo è un esperimento che si chiama opera che adesso è concluso quindi ha già raggiunto il suo obiettivo e eh l'obiettivo che voleva raggiungere era quello di studiare i neutrini neutrini che come vi dicevo erano rappresentati nella tabella che vi ho fatto vedere all'inizio come tre particelle misteriose un po' sfuggenti e qui ho messo questa immagine in cui i neutrini sono ricercati per crimini contro la fisica perché effettivamente la loro storia nasce proprio così ovvero nel 1896 era stata scoperta la radioattività cioè il fatto che alcuni nuclei possono decadere cioè trasformarsi in nuclei un po' più leggeri con l'emissione anche di un elettrone ma c'era un problema nel bilanciamento di questa equazione sostanzialmente ovvero ci si aspettava che l'energia cinetica dell'elettrone fosse sempre la stessa cioè fosse sostanzialmente una riga quindi sempre uguale invece si trovava che di elettroni c gli elettroni avevano un'energia molto diversa quindi invece di avere la linea rossa sempre lo stesso valore si ottenevano tanti valori da riempire la curva azzurra che vedete nell'immagine e questo ovviamente non aveva molto senso perché era come dire che da una parte abbiamo 1 + 1 e dall'altra abbiamo tre come risultato ma noi sappiamo benissimo che 1 + 1 fa 2 e non 3 ora i fisici stavano impazzendo però io vi svelo un po' come si fa a diventare fisici senza neanche dover fare 5 anni di università dottorato eccetera eccetera la strategia è molto semplice di solito i fisici si trovano davanti a un problema in questo caso il problema era che 1 + 1 = 3 quindi abbiamo un'equazione che è sicuramente sbagliata inaccettabile che cosa fanno i fisici mano che possa esserci un numero un numero oscuro un numero invisibile un numero introvabile insomma un numero che c'è ma non si vede che faccia tornare i conti questo che vi sembra un po' assurdo in realtà è effettivamente come eh ragionano i fisici in tante situazioni questo era un caso ma anche ora con per esempio la materia oscura più o meno facciamo la stessa cosa vediamo che le misure ci dicono che i conti non tornano aggiungiamo alla materia oscura e troviamo che i conti tornano nel caso dei neutrini a cercare di risolvere questo mistero con questa queste escamotage diciamo fu Wolf Wolfgang Poly e lui scrisse una lettera ai suoi colleghi abbastanza divertente eh perché tutti quanti erano riuniti a una conferenza in cui erano andati a parlare delle loro scoperte delle loro teorie e lui però aveva un ballo perché era una persona che sapeva divertirsi sfattiamo il mito che i fisici non si divertono e passano le loro giornate solo in laboratorio no i fisici si divertono uguali a tutti gli altri e quindi lui ha detto "Io devo essere a Zurigo perché c'è una festa da ballo e quindi tanti saluti a voi ma io non vengo" però cari signore e signori radioattivi questo è l'inizio della sua lettera ho escogitato un rimedio disperato per salvare il teorema dell'energia cioè risolvere questo problema che avevano vale a dire la possibilità che possano esistere dei nuclei di particelle elettricamente neutre che lui chiama neutroni poi verranno chiamate neutrini che abbiano una massa piccolissima e che sostanzialmente hanno una serie di caratteristiche per cui è impossibile riuscire a vederle con i rivelatori che abbiamo e lui dice "Mi rendo conto che insomma questa teoria è un po' azzardata tuttavia solo chi scommette può vincere e la gravità della situazione di questo problema si può rendere in modo chiaro col detto: "È meglio non pensarci affatto come le nuove tasse." e m lui si rende subito conto diciamo di aver provato a dare una soluzione che però non poteva avere in realtà essere accreditata tra i suoi colleghi perché fino a quando non si scopre effettivamente eh il neutrino la materia oscura insomma quel numero misterioso e oscuro che avete immaginato non si può veramente dire di aver trovato la soluzione al problema e ne sono passati tanti di anni prima che il neutrino fosse scoperto 26 anni prima che si scopra il primo tipo di neutrino che si chiama neutrino elettronico dopo 6 anni si scopre che di neutrini ne esistono almeno due perché ce n'è uno di un tipo diverso chiamato neutrino muonico passano ancora un po' di anni e c'è una prova ind diretta per cui si capisce che di neutrini ne devono esistere tre tre e solo tre non di più e nel 2000 quindi quando io avevo già 10 anni praticamente l'altro ieri è stato scoperto il neutrino tauonico l'ultimo dei tre neutrini sono sempre esperimenti molto particolari perché la particolarità dei neutrini è che sono veramente sfuggenti sono piccolissimi non hanno carica elettrica e se vi ricordate all'inizio vi ho detto che solo le particelle con carica elettrica possono essere viste possono lasciare una traccia dei rivelatori quindi lui passa da un rivelatore ma non lascia nessuna traccia interagiscono debolmente che è il termine tecnico per dire che non gli piace interagire sostanzialmente e se non interagiscono cioè se non vanno mai a urtare contro qualcos'altro non possono produrre nuove particelle che avendo carica elettrica noi possiamo vedere nei nostri rivelatori quindi sostanzialmente è un disastro per chi vuole fare esperimenti sui neutrini e gli esperimenti sui neutrini sono sempre giganteschi questo è un esperimento si chiama Super Camiocande è una tanica con 50 k tonnellate di acqua purissima ci sono 13.000 rivelatori al suo interno e si trova a 1000 m sotto terra questa è un'altra delle cose che accomunano questi esperimenti di nutrini ovvero che di solito vengono fatti sottoterra in modo da schermarsi da tutti i raggi cosmici che altrimenti nasconderebbero il nostro segnale che è così raro da essere molto difficile da vedere e per esempio questo esperimento Super Camande nel 1998 scoprì che i neutrini stavano giocando un altro scherzo agli scienziati ovvero ci si aspettava che i neutrini che arrivavano dal sole fossero una certa quantità e invece se ne trovavano molti di meno senza entrare nel dettaglio vi basti pensare che diciamo questi punti neri era quello che si che si vedeva sperimentalmente ma quello che ci si aspettava era la curva rossa quindi in alcuni casi veramente molto diverso da quello che effettivamente si riusciva a vedere nuovo dilemma come si fa come non si fa prima ipotesi ipotizziamo che alcuni di questi neutrini non siano mai esistiti quindi il sole in realtà ne produce meno di quelli che ci aspettiamo però si rifanno tutti i conti e si vede che non era questa la strada giusta altra ipotesi alcuni di questi neutrini si trasformano in qualcos'altro durante il viaggio dal sole alla Terra e in che cosa c'erano varie ipotesi questo esperimento poteva vedere neutrini solo di un certo tipo anzi di due tipi i neutrini elettronici e neutrini monici ma non riusciva a vedere neutrini tao quindi un'ipotesi era che questi neutrini si fossero trasformati da neutrini elettronici omonici in neutrini tauonici un'altra è che si fossero trasformati in qualcosa che non possiamo vedere che nei nostri strumenti quindi torna quel metodo di ragionare se c'è un problema inventiamo qualcosa che non possiamo vedere così abbiamo risolto e lasciamo la patata bollente a chi viene dopo di noi che deve trovare un esperimento per riuscire a dimostrarlo ipotizzare che i neutrini potessero cambiare da un tipo all'altro quindi trasformarsi durante il loro percorso fu per primo l'italiano Bruno Pontecorvo e il termine tecnico in questo caso è oscillazione ve la dovete immaginare veramente quasi come questo dipinto di eser in cui vedete si parte da alcuni uccelli e poi quasi senza che ve ne accorgiate si si trasformano in navi e poi di nuovo in pesci e poi si è andata avanti ci sono cavalli ma a un certo punto si ritorna ad uccelli quindi c'è una oscillazione di questa tipologia del neutrino una cosa interessante è che se i neutrini effettivamente oscillano cioè se hanno questa proprietà di cambiare da un tipo all'altro allora significa che hanno anche massa e voi direte perché non è scontato in realtà no non è scontato in fisica esistono delle particelle che non hanno massa tipo i fotoni le particelle della luce e i neutrini all'inizio si pensava che anche loro non avessero massa perché in realtà hanno una massa così piccola che ancora oggi non siamo riusciti a capire quanto sia grande per darvi un'idea di perché è così difficile misurare la massa dei nutrini dovete immaginare che eh è come se noi volessimo misurare un granello di polvere con la bilancia di un fruttivendolo ovviamente la bilancia non è sensibile per un granello di polvere perché è tarata sul misurare i chili e quello che succede è che i nostri nutrini elettronici sostanzialmente pesano quanto una zanzara anzi meno di una zanzara ma la particella che è diciamo dopo i neutrini più pesante ma rispetto a tutte le altre la più leggera che conosciamo se il neutrino è come una zanzara diventa come un orso polare quindi noi facciamo degli esperimenti per misurare dagli orsi polari in su e invece il nostro neutrino elettronico è veramente molto molto più leggero quindi messo sulla bilancia per orsi polari in su ovviamente non si riesce a misurare quindi era molto importante riuscire a risolvere questo puzzle questo mistero del di che fine facesse neutrini provenienti dal Sole e magari riuscire anche a capire se i neutrini avessero massa oppure no e arriviamo finalmente all'esperimento opera dopo questa lunga introduzione questo esperimento possiamo definirlo la più grande macchina fotografica del mondo era un esperimento grande quanto un palazzo di quattro piani posto sotto la montagna del Gran Sasso dove ci sono dei bellissimi laboratori dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare i laboratori del Gran Sasso appunto e qui c'era questo rivelatore di 4.000 tonnellate tutto fatto di quelle lastre fotografiche di cui parlavamo prima e materiali un po' più pesanti tipo il piombo per riuscire a fermare i neutrini e quello che si faceva era prendere neutrini tutti dello stesso tipo neutrini muonici quindi produrli all'acceleratore del di Ginevra del CERN e mandarli sotto terra fino al gran sasso se avete fatto caso all'animazione avete visto che a un certo punto questo neutrino arancione si è trasformato in un neutrino rosso cioè ha cambiato la sua tipologia da neutrino muonico a neutrino tau e quello che volevamo vedere noi era proprio se nel mucchio di neutrini muonici riuscivamo a trovare qualche neutrino tau che essendo partito per forza muonico perché il fascio era molto controllato si era nel frattempo trasformato come vi dicevo i neutrini sono piccolissimi non interagiscono praticamente mai quindi potevano attraversare sottoterra 730 km per arrivare dalla Svizzera fino al Gran Sasso questo è un po' più nel dettaglio com'era fatto il nostro rivolatore una foto del rivolatore visto di lato potete vedere anche quanto è grande rispetto ad una persona e che cosa succede tutte questa parte grigia sono mattoncini quindi arriva un neutrino e dei rivelatori elettronici quindi non le emulsioni nucleari ma degli altri rivelatori ci dicono che qualcosa è successo cioè che un neutrino ha interagito cosa che non succede molto spesso e ha formato delle altre particelle cariche che hanno lasciato delle tracce nei rivelatori si va quindi a cercare il mattoncino in cui è avvenuta questa interazione cioè questo scontro questo rivelatore era tutto fatto da piccoli mattoncini grande più o meno 10x 12 cm per quasi 8 diciamo di spessore quindi non grandissimi ma molto pesanti ogni mattoncino pesava più di 8 kg perché all'interno c'erano le lastre fotografiche che non pesano quasi niente intervallate da lastere di piombo che sono invece molto pesanti facendo questo esperimento era un po' come cercare un ago in un pagliaio ma siamo riusciti a trovare la prova che i effettivamente si trasformano e quindi in questa immagine potete vedere un pezzettino piccolo piccolo rosso che effettivamente è la particella caratteristica prodotta dal neutrino di tipo tau particella che si chiama tau quindi il neutrino tauonico produce sempre un tau quando interagisce e qui potete vedere il display da tutte le prospettive quindi tutte queste tracce noi le abbiamo seguite e viste in quelle lastre fotografiche che vi facevo vedere prima ovviamente non basta uno per dichiarare di aver scoperto che i neutrini monici possono oscillare in neutrini tauonici cioè trasformarsi ne abbiamo dovuti trovare cinque e ci abbiamo messo diversi anni per trovarli e considerando la probabilità che avevamo calcolato di sbagliarci cioè di dire che c'era un neutrino tauonico quando il neutrino tauonico non c'era abbiamo potuto dichiarare effettivamente la scoperta risultato molto importante per cui è stato dato anche un premio Nobel purtroppo non a noi bensì a quell'esperimento di cui vi parlavo prima e un altro esperimento che per primi avevano effettivamente visto che mancavano dei neutrini certo direi io non avevano fatto veramente la scoperta però purtroppo a noi ci siamo dovuti accontentare di essere citati nelle motivazioni del del premio Nobel ora mh di neutr ne abbiamo parlato abbastanza però magari vi siete fatti l'idea che siano qualcosa di molto strano qualcosa con cui non siete mai entrati in contatto e che mai potrete eh vedere nella vostra vita vedere effettivamente no perché come dicevamo i neutrini non si vedono però entrare in contatto in realtà sì perché i neutrini non sono prodotti solo dal sole dalle stelle e così via ma anche per esempio dalle banane quindi ogni volta che voi prendete una banana in mano avete in mano una piccola un piccolo generatore di neutrini e in realtà anche noi siamo generatori di neutrini mettiamo moltissimi neutrini ogni giorno e questi neutrini attraversano tutto quello che vi circonda e voi stessi siete attraversati ogni giorno da tantissimi neutrini proprio miliardi e miliardi di neutrini adesso i dubbi e le domande sui neutrini non sono del tutto risolti ma come vi dicevo l'esperimento opera ha raggiunto il suo obiettivo ci sono altri esperimenti che continuano a studiarli ce ne sono tantissimi e sono bellissimi tutti quanti perché sono esperimenti molto grandi sono esperimenti che vengono fatti nel mare per sfruttare il mare come eh superficie diciamo in cui possono interagire oppure eh sono si sfruttano le calotte polari e così via ma io continuo a parlarvi degli esperimenti che si basano su queste lastre fotografiche e quindi vi faccio un breve cenno a un esperimento che si chiama SND ALHC è un esperimento che è stato approvato e iniziato non da molto tempo ed è ancora in corso ed è il primo esperimento che vuole vedere neutrini prodotti nelle collisioni di un acceleratore come quello di LHC quindi un un collider è un esperimento piccolino ce ne sono in realtà due con caratteristiche simili SND di cui vi sto parlando e unaltro che si chiama Feser che sono messi nelle gallerie dove c'è l'acceleratore di particelle del CERN in una posizione un po' più laterale e anche in questo caso vogliamo studiare le proprietà dei neutrini che saranno utili per esperimenti anche futuri quindi per riuscire ad ottenere dati che servono poi quando faremo acceleratori ancora più grandi oppure per studiare proprietà dei raggi cosmici molto energetici che arrivano dallo spazio è un esperimento come al solito in cui ci sono tantissimi italiani quindi qua vedete per esempio lo il portavoce dell'esperimento lo Spox Person che è un professore della Federico II di Napoli e questa è una fotografia del rivelatore prima ne avete visto un disegno come vi dicevo è abbastanza piccolo e all'interno ci sono nuovamente queste lastre di emulsioni nucleari questa volta con del tungsteno e nuovamente molto molto pesante come esperimento e stiamo raccogliendo dati vi eh faccio vedere qualcosa di simpatico per accedere al rivelatore bisogna ovviamente andare nel tunnel dove c'è il collider dove c'è l'acceleratore e questo è l'ingresso ovviamente per farlo oltre a una serie di corsi di sicurezza bisogna essere registrati e così via e c'è la scansione della retina per essere sicuri di chi sta entrando e soprattutto che tutte le persone entrate poi anche siano uscite qui c'è una una mia foto quando sono andata a vedere a visitare l'esperimento e la foto dei miei colleghi che stanno invece lavorando proprio alla messa appunto del del rivelatore cacciaviti in primo piano perché in realtà lo strumento principale di tutti i fisici sperimentali sono i cacciaviti e forse diciamo da queste foto si nota meno da queste spero si noti un po' di più in realtà tutti questi grandi esperimenti di cui vi sto parlando sono fatti in grandissima parte dai giovani da ragazzi che stanno facendo il dottorato quindi si sono laureati da poco oppure hanno finito il dottorato e continuano a fare ricerca però ecco non vi aspettate che eh per mettere le mani su questi strumenti così sofisticati ci vogliano boh bisogna arrivare a 40 anni a 50 anni invece no sono proprio i ragazzi e le ragazze anche laureati da poco che fanno la differenza e che hanno ruoli di grandissima responsabilità in questi esperimenti questi sono degli esempi di interazioni che sono state ricostruite e se siete riusciti a seguire un po' tutto il mio discorso vi renderete subito conto di quale delle due può essere un'interazione di un neutrino e quale no nella prima vedete infatti una traccia ogni puntino qui corrisponde a un pezzettino lasciato da dal dalla particella quindi da insomma i puntini da mettere in fila e qui vedete che c'è una traccia che arriva e poi eh se ne creano tante altre quindi vuol dire che la particella che è interagita è una particella carica e il neutrino non ha carica elettrica nel secondo caso invece una serie di particelle nascono come dal nulla e lì vuol dire che c'è stata una particella neutra quindi è molto probabilmente un neutrino altri esperimenti che fanno uso di emulsioni nucleari sono quelli che si occupano di radiografia mononica le radiografie muoniche sono delle radiografie molto speciali in cui si sfruttano i muoni che sono particelle che arrivano continuamente dallo spazio per fare una radiografia di qualcosa di molto grande come per esempio una montagna un vulcano e così via il principio di funzionamento è più o meno simile a quello delle delle normali radiografie a parte il fatto appunto che utilizziamo i raggi cosmici invece che i raggi X e con queste radiografie molto speciali siamo riusciti a scoprire non un un dipinto egizio bensì una camera segreta nella piramide di Keope quindi facendo una radiografia monica della piramide di Keope si è visto che c'era una zona vuota che non era mai stata esplorata per trovare questa zona uno dei primi rivelatori che è stato utilizzato è stato proprio quello con le emulsioni nucleari perché a differenza di tutti i rivelatori elettronici le emulsioni nucleari non hanno bisogno di eh presa elettrica non hanno bisogno di essere collegati con l'energia elettrica e quindi uno può costruire il proprio rivelatore e portarlo in qualsiasi punto anche nel deserto in mezzo al niente lasciarlo lì per un po' di tempo andarlo a riprendere e poi vedere quali sono le tracce che sono state registrate all'interno delle lastre e con lo stesso metodo è stata fatta anche la tomografia monica di alcuni vulcani come per esempio ehm il il vulcano di Stromboli un altro esperimento in cui sto lavorando personalmente adesso si chiama FOT lo so è un nome un po' bizzarro perché fot significa piede in inglese però non ha a che fare con i piedi bensì con ladroterapia l'adroterapia è una cura per i tumori ehm che utilizza particelle chiamate adroni invece dei raggi X ehm in particolare si usa per tumori che sono vicino ad organi a rischio oppure tumori eh in profondità e come funziona funziona un po' come la sempre la terapia con i raggi X la radioterapia eh mandando queste particelle questa radiazione sui tessuti e ehm questa radiazione quando rilascia energia quindi lungo il proprio percorso fa dei danni al DNA delle cellule se ci sono più danni eh il DNA non riesce a ripararli tutti e quindi la cellula muore questo eh ovviamente succede sia per le cellule sane che per le cellule tumorali ma noi in linea di principio vorremmo uccidere solamente le cellule tumorali per far questo eh la radioterapia è più efficace per un tumore in superficie ladroterapia per i tumori in profondità in questo grafico vedete infatti quanta energia viene rilasciata da queste particelle e in giallo c'è il rilascio di energia a seconda della profondità per i raggi X quindi vedete all'inizio profondità poca tanta energia rilasciata c'è un picco alto mano diminuisce invece l'adroterapia può rilasciare il massimo della sua energia in un punto preciso che dipende dall'energia che abbiamo deciso noi del fascio che stiamo mandando cioè delle particelle che stiamo mandando quindi possiamo se il tumore è in profondità fare molti meno danni di quelli che farebbero i raggi X eh nel cosiddetto canale diingresso cioè in quel tratto di tessuti sani che bisogna attraversare per forza e fare più danni invece nella zona dove ci sono i tumori quindi qua c'è un un'immagine di come cambia l'irraggiamento quindi quante particelle arrivano e il che significa anche quanti danni si fanno nella normale radioterapia o nella adroterapia e nell'adroterapia vedete che alcune zone sono completamente risparmiate dalle radiazioni tuttavia ci sono ancora una serie di effetti che non sono noti con precisione e l'esperimento fo sta cercando di eh prendere una serie di dati di fare una serie di misure che sono proprio misure di fisica pura pura fisica nucleare in modo da aiutare a fare delle terapie sempre più precise questo è il nostro rivelatore in realtà abbiamo due rivelatori ma quello che vi sto facendo vedere adesso è quello con le emulsioni nucleari quindi queste rastre fotografiche abbiamo sempre una sorta di mattoncino come al solito non molto grande ma pesantissimo al cui interno ci sono le emulsioni nucleari e vari materiali passivi cioè materiali in cui noi vogliamo per esempio che le particelle interagiscano e questo è una foto di una delle prese diciamo delle prese dati che abbiamo fatto in un centro di ricerca in Germania quindi si vede il nostro mattoncino davanti ci sono altri rivelatori elettronici che ci danno un'indicazione sulle particelle che stanno arrivando sul nostro rivelatore e invece questa è un'immagine del rivelatore elettronico che è l'altro setup che abbiamo nel centro di ricerca del CNA che è anche un centro di adroterapia che si trova in Italia a Pavia ovviamente questo è tutto molto più complicato come vedete praticamente occupa una una stanza intera per riuscire a fare le misure questo è il nostro setup invece che è un po' più semplice dove abbiamo il nostro mattone di emulsioni nucleari di lato vi ho messo anche un'immagine della nostra mascot che si chiama Mister Beam e Beam sta per fascia ovvero il fascio di particelle che arrivano e questa è l'immagine durante diciamo la la presa dati con tutto buio un po' di laser e niente mi sembrava che sembrasse abbastanza passiamo alla materia oscura perché come vi dicevo uno diciamo degli altri punti aperti che si risolvono con quel metodo segreto che vi ho spiegato prima è quello di inventarsi qualcosa di misterioso di invisibile che non si può rivedere con i nostri strumenti eccetera eccetera è proprio il dilemma della materia oscura quindi sappiamo che c'è qualcosa che non fa tornare i conti in tante delle osservazioni che facciamo e abbiamo dato il nome a questa cosa che che non fa tornare i conti di materia ed energia oscura in questa vignetta dice "No non è la materia oscura avete solo dimenticato di togliere la lente cioè il cappuccio dalla lente probabilmente un giorno magari ci renderemo conto che abbiamo fatto un errore del genere anche noi per ora cerchiamo la materia oscura non sappiamo com'è fatta questa è un immagine artistica fatta da ragazzi di Art and Science della terza edizione e però la stiamo cercando in varie forme una di queste forme si chiama WIMP e sono delle particelle che non interagiscono molto con la materia ordinaria ma se esistono dovrebbero arrivare sulla Terra quasi come se fosse un vento di WIMP e quindi se noi riusciamo a puntare sempre verso la direzione di questo vento che non cambia però la Terra nel frattempo ruota possiamo vedere un segnale di queste particelle un segnale eh complicato perché molto piccolo da vedere che si basa su l'eventuale rinculo degli atomi del nostro rivelatore nel momento in cui eh vengono urtati da queste particelle di materia oscura cioè è come se voi avete una serie di palle da biliardo e ogni tanto una di queste si muove da sola e immaginate che qualcos'altro deve essere arrivato a spostarla quindi l'idea era quella di creare questo rivelatore basato su munzioni nucleari che si muovesse in modo da puntare sempre verso la costellazione del cigio che è quella dove da cui proviene questo vento di WIMP ora questo segnale è un segnale piccolissimo e infatti le normali emulsioni nonostante abbiano la risoluzione che vi dicevo inferiore al micron non sarebbero sufficienti per vederlo e per far ciò abbiamo inventato delle nuove emulsioni nucleari con risoluzione nanometrica in cui eh si riescono a distinguere del questi queste tracce di particelle sull'ordine dei nanometri ora per darvi un'idea è i nanometri diciamo eh sono più piccoli del del diametro dei vostri capelli molto molto più piccoli e quello che succede è che per riuscire a vedere queste tracce così piccole bisogna non solo sviluppare nuove emulsioni ma anche un nuovo modo di vederli di vedere queste emulsioni al microscopio e infatti con un normale microscopio un segnale così piccolo si vede come nella prima immagine dove c'è scritto optical cioè non si riesce a distinguere tutto sfuocato però abbiamo messo appunto un microscopio che riesce ad andare oltre e riesce a mettere a fuoco questi grani piccolissimi e separati tra di loro come nella seconda immagine dove vedete questi due pallini colorati anzi tre ce n'è uno ancora più piccolo grigio un po' lontano e se andiamo a controllare con microscopio elettronico a scansione che invece è un microscopio complicatissimo che usa proprio l'elettronica una risoluzione ancora più alta ma che è molto lento e distrugge i campioni vediamo che effettivamente siamo riusciti correttamente a trovare questa piccola traccia ora questo è un esperimento che al momento è un po' in standby perché stiamo ancora cercando di ridurre tutti quei segnali finti che potrebbero darci eh l'impressione di aver trovato la materia oscura senza averla trovata davvero però stiamo utilizzando questa tecnologia anche nell'esperimento di cui vi ho parlato prima quell'esperimento foot per fare delle misure che altrimenti non si potrebbero riuscire a fare e che finora non sono mai state fatte con la curiosità quindi in questo sguardo verso il misteriosissimo futuro eh che ancora ci attende vi ringrazio per l'attenzione e spero di avervi dato l'idea che con le stesse tecnologie e diciamo con le stesse conoscenze poi alla fine in fisica ci si può occupare di temi veramente molto diversi dall'origine dell'universo neutrini l'adroterapia le radiografie di piramidi e di vulcani e questo è un po' il senso di tante materie nella scienza cioè sembrano adesso che le studiate a scuola magari tante scatole chiuse una con l'altra ma in realtà fanno tutte un unico giro tondo dandosi la mano io vi ringrazio e lasciamo lo spazio alle domande va bene grazie mille Giuliana per l'interessantissimo seminario allora leggiamo subito le domande perché sono tante eh allora cominciamo con la prima i neutrini potrebbero essere la materia oscura è stata un'ipotesi per un po' di tempo però ormai abbiamo dimostrato che no se mettiamo i neutrini come materia oscura i conti continuano a non tornare e quindi non è la soluzione che cerchiamo mh mh mh mh allora andiamo con un'altra domanda ehm è possibile isolare un neutrino dalle altre particelle beh sì nel senso cioè ora non so cosa si intende per isolare però noi riusciamo a riconoscere se un'interazione è dovuta a neutrino oppure no perché ogni particella interagisce in un modo diverso e quindi crea delle particelle diverse è come se fosse una grande equazione quindi anche qua uno riesce poi da quello che vede a capire che cosa c'era stato in origine eh leggiamone un'altra allora se un neutrino ha una massa così bassa a che velocità lo si potrebbe f arrivare si potrebbe avvicinare a quella della luce beh esatto e i neutrini infatti vanno praticamente alla velocità della luce e probabilmente tolta la luce sono quanto di più vicino si avvicina alla velocità della luce essendo quanto di più leggero abbiamo nel nell'universo e infatti c'è stato anche un momento in cui si è pensato che questi neutrini potessero andare praticamente sopra la velocità della luce però poi si è scoperto che non era così era un errore di distrazione degli scienziati che ogni tanto sbagliano ma poi si correggono ecco no questo per dire che non pensi che gli scienziati non sbagliano mai anche gli scienziati ogni tanto sbagliano però rispetto diciamo abbiamo di solito la capacità poi di correggerci come comunità scientifica forse per il 95% del tempo noi sbagliamo e poi il 5% ci azzecchiamo diciamo esatto però poi sbagliando sbagliando alla fine quei 5% si sommano di cose giuste che riusciamo a fare e riusciamo a costruire un quadro abbastanza veritiero si spera di come è fatto l'universo bene eh leggiamo un'altra domanda questa sembra un po' più complicata come fanno a trasformarsi neutrini è molto complicata perché in realtà io vi ho parlato di tre tipi di neutrini e eh potete immaginare che ognuno di questi neutrini sia in realtà fatto da ehm tre parti diverse ok eh immaginate non lo so una boccetta dove dentro ci sono eh tre parti di sabbia eh distinte tra di loro di tre colori diversi man mano che il neutrino procede questa proporzione di che colore è ogni strato di sabbia cambia e quindi si crea nella sua totalità un neutrino di un certo tipo è molto complicato da immaginare anche per noi che lo studiamo anzi forse eh per noi diventa un po' più facile quando passiamo dall'esempio alla pratica e tutto si trasforma in delle equazioni e quindi vediamo che ogni neutrino in realtà è una sovrapposizione di tre onde sostanzialmente di tre eh tre parti e queste tre parti prendono il sopravvento una verso le altre due a seconda del momento in cui si trovano spero di aver dato un'idea è abbastanza complessa come domanda in effetti beh sì sembra sembra sì è molto complessa però mi sembra molto chiara la spiegazione diciamo se c si potevano fare tante altre dare tante altre spiegazioni molto più complicate quindi quindi questa sicuramente è semplice allora leggiamo un'altra domanda eh qual è la differenza tra le tre tipologie di neutrino la differenza è che hanno delle caratteristiche diverse e anche delle masse diverse e sulla massa noi abbiamo diciamo ancora non un'idea precisissima però sappiamo la differenza tra uno e l'altro siamo riusciti a misurare quanto eh è più grande o più piccolo un nutrino rispetto all'altro però non sappiamo ancora chi è più grande e chi è più piccolo quindi ancora molta confusione e per quanto riguarda le caratteristiche diverse lo vediamo perché producono delle particelle diverse quindi hanno una sorta di firma e quando interagiscono il neutrino elettronico produce sempre un elettrone il neutrino muico sempre un neutrino un scusate un neutrino monico sempre un muore è un neutrino tauonico sempre un tau che sono i tre leptoni pesanti di quella tabellina che vi ho fatto vedere all'inizio dove c'erano nella famiglia dei leptoni sei particelle tre neutrini e gli altri tre erano queste altre che vi ho appena citato che sono particelle molto più pesanti con cariche elettriche e così via quindi noi possiamo distinguerli in base alla particella a cui si associano m Ok eh ma perché sono così sfuggenti i neutrini eh questo lo sa solo il Padre Eterno cioè nel senso noi possiamo dire che i neutrini sono sfuggenti perché per loro natura interagiscono debolmente e quindi è difficile che effettivamente producano altre particelle eh sono molto piccoli infinitamente più piccoli degli atomi quindi per loro gli atomi sono dei grandi vuoti cioè è come se fossero una zanzara che va attraverso la porta di una rete da calcio cioè non è che di solito voi se mettete la rete della porta da calcio riuscite a fermare le zanzare no e i neutrini è la stessa cosa cioè loro passano poi ce n'è ogni tanto uno che becca proprio quel puntino dove si intersecano eh i fili e quindi riusciamo a vederlo però perché abbiano queste caratteristiche non lo so credo che non so se si saprà mai no infatti cioè questa è proprio domanda da padre Eterno però queste sono le motivazioni per cui noi troviamo molto difficile riuscire a vederle allora leggiamo l'ultima domanda le particelle hanno tutte la stessa scia o scie diverse riferite alle emulsioni nucleari immagino allora eh dipende alcuni hanno scie diverse dipende dalla traiettoria che fanno di solito dipende anche da quella che è la loro carica elettrica e dipende anche dalla loro energia quindi non è che proprio possiamo dire che ognuna c'ha una scia caratteristica però dalla scia riusciamo magari insieme ad altre informazioni su come si muove oppure eh quando si ferma e così via mettendo insieme varie caratteristiche a volte riusciamo anche a capire esattamente qual è la particella poi se la particella ha interagito allora ha prodotto altre particelle ed è ancora più facile riuscire a dare un nome a quella che ha lasciato eh la scia perfetto va bene va bene allora abbiamo concluso con le domande allora grazie di nuovo Giuliana per il seminario grazie a tutti per l'attenzione spero che insomma abbiate ragazzi abbiate avuto spunti per il vostro per il progetto di arte e scienza e vi do appuntamento allora al prossimo seminario che sarà il 10 aprile sempre alle 16:00 tenuto da Giovanni Bianchi grazie di nuovo a tutti e buona serata ciao a tutti grazie [Musica] buongiorno buonasera a tutti vi raccontiamo com'è nato questo progetto [Musica] [Applauso] principalmente abbiamo sicuramente la realizzazione dell'ocata fé è stata iniziata iniziata เฮ [Musica] [Applauso] [Musica] Eccoli ce l'avete fatta เฮ [Applauso] [Musica] [Applauso] [Musica] [Applauso] [Musica]