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![\"\"](\"https:\/\/web.infn.it\/OCRA\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/fig2-768x640.webp\")
<\/p>\nI primi studi sull\u2019elettricit\u00e0 fatti con gli elettroscopi mostrarono un misterioso comportamento dello strumento. Una volta caricato elettrostaticamente, le foglioline d\u2019oro cos\u00ec separate tendevano a riunirsi spontaneamente. Lo strumento cio\u00e8 si scaricava senza alcuna operazione. Capire la ragione della scarica spontanea degli elettroscopi, fenomeno apparentemente banale e senza particolare interesse, si rivel\u00f2, come vedremo, all\u2019origine di un nuovo fondamentale settore della ricerca.<\/p>\n
Da pochi anni i fisici avevano scoperto l\u2019esistenza della radioattivit\u00e0 naturale, cio\u00e8 l\u2019emissione spontanea di particelle da parte di alcuni materiali, e sembrava che la velocit\u00e0 di scarica degli elettroscopi fosse dovuta alla presenza di radioattivit\u00e0 pi\u00f9 o meno intensa nelle sue vicinanze. Venne quindi naturale attribuire la scarica degli elettroscopi ad una radioattivit\u00e0 in qualche modo presente nel terreno, cio\u00e8 ad una radioattivit\u00e0 di \u201cfondo\u201d presente ovunque, anche in assenza di uno specifico materiale radioattivo. Naturalmente si poneva il problema di capirne l\u2019origine.<\/p>\n
Siccome si ritenne che la causa fosse nel terreno, fu naturale controllare questa ipotesi spostando gli elettroscopi in alto, il pi\u00f9 lontano possibile dal suolo per vedere se l\u2019effetto diminuiva.<\/p>\n
Padre Theodore Wulf fu il primo ad indagare il fenomeno in modo sistematico e con un elettroscopio di particolare qualit\u00e0. Scelse di fare misure sulla sommit\u00e0 della Torre Eiffel, 300 metri pi\u00f9 in alto del sottostante parco. Appena acceso lo strumento con grande stupore si accorse che il segnale fornito dall\u2019elettroscopio non era quello che aveva immaginato. Non era cio\u00e8 diminuito come atteso.<\/p>\n
Tra i vari studiosi che indagarono il fenomeno, un ruolo importante lo ebbe il fisico italiano Pacini che per la prima volta pens\u00f2 di mettere rivelatori non in alto ma sotto la superficie dell\u2019acqua, aprendo la strada a quella che poi fu la sperimentazione nei laboratori sotterranei. I suoi risultati suggerirono di nuovo che la fonte di questa misteriosa radiazione che agiva sugli elettroscopi non dovesse essere legata al suolo terrestre.<\/p>\n
Anche se non definitivi, questi risultati crearono molto scompiglio nella comunit\u00e0 scientifica e vennero ritenuti inattendibili dalla maggior parte degli scienziati finch\u00e9, nel 1912, il fisico austriaco Victor Hess decise di effettuare un nuovo esperimento, per quei tempi innovativo e audace. Si trattava di portare lo strumento non a 300 metri dal livello del suolo, ma a migliaia di metri di altitudine con un pallone aerostatico. Questo avrebbe consentito di chiarire se, insieme alla radioattivit\u00e0 di fondo, ci fosse un\u2019altra sorgente di radiazione esterna alla Terra. Hess si rendeva conto che, per togliere ogni dubbio alla misura, era necessario che sul pallone ci fosse un esperto in grado di operare lo strumento e di interpretare i risultati con certezza. Decise di imbarcarsi lui stesso sul pallone. Dopo alcuni voli, il 7 Agosto 1912 fu un giorno memorabile!
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Man mano che il pallone si innalzava dal suolo, il livello di radiazione, in accordo con quanto osservato da Wulf, diminuiva molto pi\u00f9 lentamente di quanto atteso, fino a stabilizzarsi verso i 700 metri. A partire dai 1500 metri di elevazione, il segnale ricominci\u00f2 a crescere finch\u00e9, a 5000 metri dal suolo, raggiunse un livello addirittura doppio rispetto al segnale di fondo misurato al suolo.<\/p>\n
Non c\u2019erano pi\u00f9 dubbi: una radiazione di origine ignota proveniva dallo spazio penetrando l\u2019atmosfera terrestre! Per questa scoperta, Hess venne insignito del premio Nobel nel 1946.<\/p>\n
La natura di questa radiazione proveniente dal cosmo rest\u00f2 misteriosa per molti anni. Nel 1925, R. A. Millikan, ipotizz\u00f2 che consistesse di raggi gamma (onde elettromagnetiche) fuori della zona del visibile, dandogli il nome di \u201craggi cosmici\u201d. Un altro fisico importante, A. H. Compton, riteneva invece che si trattasse di particelle cariche. Esperimenti successivi mostrarono che la seconda ipotesi era quella valida. La distribuzione della radiazione variava infatti con la latitudine, come ci si attende appunto per le particelle cariche (e non per i raggi gamma, che non hanno carica) sotto l\u2019influenza del campo magnetico terrestre.<\/p>\n
Nel 1930, il fisico italiano B. Rossi ebbe l\u2019idea di sfruttare il campo magnetico terrestre per determinare la carica delle particelle. Infatti egli not\u00f2 che, se la carica delle particelle era positiva, esse dovevano provenire in maniera preferenziale da est. Per realizzare le sue misure Rossi svilupp\u00f2 il primo esempio di \u201ctelescopio di raggi cosmici\u201d e, per ridurre il fondo di eventi casuali, mise a punto il cosiddetto circuito di coincidenza. Fu questa una vera rivoluzione tecnologica applicata in tutti i successivi esperimenti di fisica. La tecnica di coincidenza consiste nel mettere in correlazione temporale pi\u00f9 rivelatori per assicurarsi che la stessa particella, o particelle legate allo stesso evento fisico, attraversino \u2018contemporaneamente\u2019 tutti i rivelatori in coincidenza.<\/p>\n
Il suo esperimento fu realizzato in Eritrea, vicino all\u2019equatore, dove la deflessione attesa in seguito all\u2019azione del campo magnetico terrestre era maggiore. Pot\u00e9 cos\u00ec confermare che la radiazione cosmica era composta prevalentemente da particelle cariche positivamente.<\/p>\n
Ma il termine \u201craggi cosmici\u201d, creato nell\u2019ipotesi che si trattasse di una radiazione senza carica, era ormai entrato nell\u2019uso comune.<\/p>\n
Pi\u00f9 di 50.000 raggi cosmici secondari 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, 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 e il muone vennero appunto scoperti in questo modo. Il positrone \u00e8 l\u2019antiparticella dell\u2019elettrone, la sua scoperta, da parte di Carl David Anderson conferm\u00f2 nel 1928 le predizioni di P. M. A. Dirac sull\u2019esistenza dell\u2019antimateria.<\/p>\n
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, scopr\u00ec una nuova particella, il muone, che ha la stessa carica elettrica dell\u2019elettrone ma \u00e8 210 volte pi\u00f9 pesante e, diversamente dall\u2019 elettrone, non \u00e8 stabile ed ha vita molto breve.<\/p>\n
Oggi sappiamo molte cose sui raggi cosmici, ma tante, dopo oltre 100 anni dalla loro scoperta, sono quelle ancora ignote.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
I primi studi sull\u2019elettricit\u00e0 fatti con gli elettroscopi mostrarono un misterioso comportamento dello strumento. Una volta caricato elettrostaticamente, le foglioline d\u2019oro cos\u00ec separate tendevano a riunirsi spontaneamente. Lo strumento cio\u00e8 si scaricava senza alcuna operazione. Capire la ragione della scarica spontanea degli elettroscopi, fenomeno apparentemente banale e senza particolare interesse, si rivel\u00f2, come vedremo, all\u2019origine… Read more »<\/a> […]<\/p>\n