L'universo misterioso: raggi cosmici

3. Cosa sono i raggi cosmici

di Franco L. Fabbri e Luigi Benussi

I raggi cosmici sono essenzialmente costituiti da nuclei atomici (principalmente protoni) dotati di grande energia che bombardano la Terra provenienti dallo spazio.

scienzapertutti_raggi_cosmici

Interagendo con i nuclei dell’alta atmosfera terrestre essi producono tutta una varietà di altre particelle. Più di 50.000 raggi cosmici attraversano il nostro corpo nel tempo necessario a leggere queste pagine! Il loro studio ha consentito molti progressi nella fisica permettendo di ricavare utili informazioni sulla natura del mondo subatomico  prima ancora che gli acceleratori di particelle fossero inventati. Tali ricerche hanno mostrato che, tra le particelle secondarie prodotte nelle interazioni dei raggi cosmici, non ci sono soltanto quelle che compongono la materia ordinaria (elettroni, protoni e neutroni), ma anche altre di natura fino ad allora sconosciuta!

Il positrone icona_glossario e il muone icona_glossario vennero appunto scoperti in questo modo. Il positrone è l'antiparticella  icona_glossario dell’elettrone, la sua scoperta, da parte di Carl David Anderson icona_biografia, confermò nel 1928 le predizioni di P. M. A. Dirac icona_biografia sull’esistenza dell’antimateria icona_glossario .

scienzapertutti_raggi_cosmici_Neddameyer

Anderson vinse il premio Nobel nel 1936 per questa scoperta. Nel 1937, sempre Anderson, insieme al suo studente Seth H. Neddameyer, studiando le interazioni dei raggi cosmici, scoprì una nuova particella, il muone, che ha la stessa carica elettrica dell' elettrone ma è 210 volte più pesante e, diversamente dall' elettrone, non è stabile ed ha vita molto breve. Era il primo esempio di particella non-elementare, cioè di particella che decade in tempi brevissimi in particelle elementari (elettrone e antineutrino).

Ai nostri giorni i fisici continuano  a studiare intensamente i raggi cosmici: nelle stazioni spaziali, negli esperimenti a terra, nelle profondità  del mare o della terra.

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