Scienze

L'interazione forte dei quark ha meno segreti

L’esperimento COMPASS al CERN fornisce una misura chiave dell'interazione forte.

L’esperimento COMPASS al CERN ha ottenuto un importante risultato realizzando una misura chiave dell’interazione forte; lo studio è pubblicato sulla rivista americana Physics Review Letters.

L’interazione forte è la forza che lega i quark all’interno dei neutroni e dei protoni e che tiene insieme i protoni e i neutroni all’interno dei nuclei di tutti gli elementi che costituiscono la materia.

La combinazione più semplice di quark è il pione costituito da una coppia quark-antiquark ed ipotizzato nel 1935 da Hideki Yukawa come “mediatore” della forza che mantiene legati protoni e neutroni all'interno dei nuclei.

L’esperimento COMPASS (COmmon Muon Proton Apparatus for Structure and Spectroscopy) ha misurato una caratteristica dei pioni chiamata “polarizzabilità”, ovvero il modo in cui queste particelle possono deformarsi sotto l'azione di intensi campi elettromagnetici, caratteristica prevista in modo molto preciso dalla teoria. I risultati delle misure di COMPASS sono in forte accordo con le previsioni teoriche.

«L’esperimento COMPASS ha ottenuto una misura che coincide perfettamente con le previsioni teoriche, un risultato molto importante» commenta Andrea Bressan spokesperson dell’esperimento e ricercatore dell’Università e della sezione INFN di Trieste.

La misura è stata effettuata sparando un fascio di pioni contro un bersaglio di nickel; a causa del campo elettrico dei nuclei di nickel i pioni subiscono una deformazione che li porta a cambiare traiettoria emettendo una particella chiamata fotone.

Misurando l’energia dei fotoni e la deflessione dei pioni, in un campione di 63.000 pioni, è stato possibile ottenere una misura della loro polarizzabilità.

11 febbraio 2015
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