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L'opera di L.W. Alvarez «Nobel» per la fìsica '68 L'indagine sulle particelle elementari L'opera di L.W. Alvarez «Nobel» per la fìsica '68 Il •momento magnetico del neutrone libero - Il perfezionamento della camera a bolle - Lo studio dei mesoni K Ogni fisico ricercatore non ha difficoltà ad ammettere che il mondo delle cosiddette « particelle elementari» si presenta tuttora come «una selva selvaggia». Del resto lo stesso conce^ to di « particella elementare», non appena si voglia andare oltre un generico significato di particella subatomica, non ha ancora contorni precisi e si adatta piuttosto al grado delle nostre conoscenze, seguendo lo sviluppo e il progresso di queste. Piuttosto che un «qualcosa che si comporta come un tutto singolo sempre e dappertutto», una particella elementare è un qualcosa che si comporta come un tutto singolo nei fenomeni che al momento ci sono noti. Il conferimento del Premio Nobel per la fisica 1968 a L. W. Alvarez premia, se non proprio un geniale pioniere, un tenace e paziente esploratore di questa selva intricata. La capacità di adoprare a fondo svariati tipi di tecniche sperimentali per misure complesse e difficili sembra essere la dote più caratteristica di L. W. Alvarez. Diceva nel 1936 H. A. Bethe (poi Premio Nobel per la fisica 1967): «Il momento magnetico di un neutrone libero è difficilmente accessibile a una misura diretta »; quattro anni dopo L. W. Alvarez (insieme con L. Bloch) otteneva la prima misura di questa importante quantità* Più tardi, intorno al 1955, sotto il suo impulso e la sua. direzione, un gruppo di ricercatori e di tecnici di BerJ-eley (Università di California) r strutturava radicalmente la « camera a bolle », trasformando il piccolo strumento di rivelazione delle particelle elementari inventato nel 1952 da D. A. Glaser (Premio Nobel per la fisica 1960), dalle dimensioni di pochi centimetri e di scarso uso pratico per la sua estrema delicatezza, in un « mostro » di quasi due metri, di costruzione — dal punto di vista tecnologico — estremamente più semplice e di uso pratico molto più largo. Per avere un'idea del progresso compiuto, si pensi che nella piccola camera a bolle di Glaser il recipiente di vetro contenente il liquido in condizioni di surriscaldamento (e quindi instabile rispetto all'ebollizione) doveva essere lavorato con estremo scrupolo per evitare spigoli, rugosità, graffi anche minimi, ossia ogni causa che potesse indurre una ebollizione spontanea, con conseguente contaminazione e distruzione delle tracce (scie di bollicine) lasciate dalle particelle. La camera a bolle di Alvarez è di metallo, con giunture, spigoli, ecc., e una finestra di vetro. Le superfici dei metalli e tutte le irregolarità provocano bensì Ir. ebollizione spontanea del liquido, che non può quindi essere tenuto in condizioni di surriscaldamento; si può però portarlo ritmicamente ogni pochi secondi a questa condizione, per una decina di millesimi di secondo, con rapide espansioni: il grande volume disponibile nella camera permette di ottenere, soprattutto nel centro della stessa, tracce «pulite » e di ottima qualità, fotografabili attraverso la finestra. L. W. Alvarez ha applicato le sue elevate doti di sperimentatore soprattutto allo studio delle interazioni dei mesoni K con l'idrogeno. I «Kapponi» (come scherzosamente i fisici chiamano spesso i mesoni K, sull'orma dei mesoni mu [chiamati muoni dalla lettera greca] e dei mesoni pi greco [detti pioni]) costituirono a lungo un vero e proprio pollaio, sede di un famoso « imbroglio » dal quale T. D. Lee e C. N. Yang j presero le mosse per una1 serrata analisi critica della1 conservazione della parità! fino ad allora ritenuta vali-1 da in modo cosi fermo da con esseri neppure mai sot¬ toposta a verifica sperimentale! Le conseguenze della non conservazione della parità avvenuta poco dopo sotto lo stimolo dell'analisi di Lee e Yang hanno aperto uno dei più affascinanti e produttivi periodi della storia dèlia fisica moderna. R. Cirelli Incaricato di Fisica Nucleare alla Università di Milano