Patrick Blackett e gli studi sui raggi cosmici
L’inglese Patrick Blackett (1897-1974) vinse il premio Nobel per la Fisica nel 1948 per le sue scoperte nel campo dei raggi cosmici.
In particolare i suoi studi nella camera a nebbia, strumento di rivelazione di particelle elementari, rivelarono il modo in cui un nucleo di atomo può essere disintegrato con il bombardamento di particelle alfa, cioè nuclei di elio.
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La camera a nebbia di Patrick Blackett
La camera a nebbia era stata costruita nel 1911 da Charles Wilson per studiare in laboratorio la formazione delle nubi.
Ma Blackett, nel 1937, insieme al giovane fisico Giuseppe Occhialini, ideò un dispositivo per comandare una camera a nebbia, facendo in modo che si attivasse solo quando una particella attraversava dei contatori Geiger posti all’esterno della camera (coincidenza). In tale modo si potevano visualizzare le tracce degli sciami di raggi cosmici.
Il positrone
Guidati dalla teoria di Dirac, Blackett e Occhialini osservarono il positrone e dimostrarono l’esistenza di sciami di elettroni positivi e negativi. Questo fatto, dato che il positrone non esiste normalmente in natura, li portò a concludere che le coppie elettrone-positrone fossero create da un raggio gamma, fenomeno chiamato produzione di coppie.
Verificarono anche il fenomeno opposto, cioè l’annichilazione di una coppia elettrone-positrone in radiazione gamma.
Blackett alle difese antiaeree
Allo scoppio della guerra Patrick Blackett si unì alla Sezione Strumenti della RAF e divenne consulente scientifico del comando di difesa costiera in particolare per la guerra ai sottomarini tedeschi. Dopo il 1940, durante i bombardamenti di Londra, si dedicò alle difese antiaeree.
Lo studio sui raggi cosmici
Alla fine del conflitto Patrick Blackett ritornò ai raggi cosmici a Manchester. Nel 1947 due dei suoi collaboratori, Rochester e Butler, scoprirono le prime due di quelle che sarebbero state chiamate particelle strane, poi confermate da Carl Anderson a Pasadena.
La sua camera a nebbia fu spostata sui Pirenei per avere, grazie all’altitudine, una maggiore intensità di raggi cosmici, e subito fu scoperta una nuova particella strana chiamata iperone.
Dopo il Nobel lasciò lo studio dei raggi cosmici per dedicarsi all’origine dei campi magnetici interstellari.
Patrick Blackett per la pace
Oltre a affermare l’inutilità delle armi nucleari per determinare l’esito di un possibile conflitto, Blackett si batté anche contro la costruzione della bomba atomica britannica. Fu fervido sostenitore del dovere morale della Gran Bretagna di aiutare lo sviluppo scientifico e tecnologico delle ex-colonie, in particolare dell’India.
Nascita del CERN
Nel 1955 Blackett aveva voluto il giovanissimo fisico siciliano Nino Zichichi nel suo gruppo.
Intanto nel 1954 era nato il CERN, Organizzazione europea per la ricerca nucleare, grazie al contributo essenziale di Blackett e Isidor Rabi e a cui prese parte anche Zichichi.
Il CERN, nei pressi di Ginevra, è il più grande laboratorio al mondo di fisica delle particelle. Qui i ricercatori di fisica delle alte energie possono utilizzare gli acceleratori di particelle.
Quest’ultimi portano nuclei atomici e particelle subnucleari a energie molto elevate per osservare i prodotti delle collisioni tra fasci di particelle, spesso particelle diverse, a volte sconosciute.
Il centro Ettore Majorana
E intanto il prof. Zichichi nel 1963 aveva fondato il Centro di Cultura Scientifica Ettore Majorana, con l’aiuto di Blackett, Bell, Rabi e Weisskopf .
Di Paul Dirac parlerò in questo articolo. E di Robert Hofstadter e John von Neumann in quest’altro.
Fonti: