Questo libro presenta la straordinaria storia di un esperimento di portata storica che ha permesso di scoprire i meccanismi alla base della produzione di energia solare e quelli che generano energia nelle stelle massicce. Per la prima volta, sono stati rivelati i dettagli delle reazioni di fusione nel Sole e del ciclo CNO che genera energia nelle stelle massicce, grazie alla misurazione diretta dei flussi di neutrini prodotti da tali processi. Queste scoperte rivoluzionarie sono il frutto di un singolare esperimento condotto per ben 32 anni, dal 1990 al 2021.
Il libro inizia raccontando l'origine dell'esperimento, contestualizzandolo storicamente nell'ambito dell'astrofisica e della fisica astroparticellare. Successivamente approfondisce la progettazione del rilevatore, illustrando le tecniche utilizzate e le sfide affrontate durante la sua realizzazione. La narrazione si caratterizza per uno stile semplice e divulgativo, mantenendo allo stesso tempo un rigore scientifico nella presentazione dei risultati.
Destinato a un pubblico generico, questo libro è pensato per chiunque abbia curiosità e interesse per la fisica e l'astrofisica, anche senza conoscenze specifiche della materia. Si propone di coinvolgere anche coloro che potrebbero non essere consapevoli delle complessità presenti nella conduzione di un esperimento scientifico così ambizioso.
1 L'esperimento scientifico.- 2 Il cielo sopra di noi (perché studiare
il cielo l'interesse dell'uomo nel corso della storia, dalla preistoria).-
3 Il Sole (struttura del Sole e ipotesi sulla produzione di energia al suo
interno).- 4 Le stelle (un highlight sulle Galassie, stelle di varie
dimensioni e la loro evoluzione).- 5 Perché un esperimento sui neutrini
solari? (cos'è il neutrino e quali sono le sue proprietà?.- 6 La genesi
dell'esperimento (come si è sviluppata l'idea per questo esperimento e qual è
stato il contesto in quel momento).- 7 La nascita dell'esperimento Borexino
(come la decisione di intraprendere un'impresa quasi impossibile
l'esperimento è stato raggiunto e come è stato sviluppato il progetto).- 8 La
Radio purezza.-
9. Risultati mai raggiunti da nessun altro esperimento (i 5
anni di ricerca e sviluppo hanno portato al raggiungimento della radiopurezza
necessaria: lesperimento Borexino è ancora unico al mondo e probabilmente
rimarrà tale per molti anni a venire).- 10 Inizia la missione impossibile
(inizia la preparazione dell'esperimento, ma viene considerato da la comunità
dei fisici come assolutamente impossibile).- 11 Inizia la costruzione del
rilevatore (costruzione molto complicata - illustrazione del layout del
rilevatore - episodi).- 2 Due anni bui (La preparazione dell'esperimento fu
interrotta per 2,5 anni dal Teramo tribunale - difficoltà di collaborazione -
passione e determinazione salvano questa impresa).- 13 La prima parte della
missione è completata (la costruzione del rilevatore è completata, rapporti
sociologici con gli abitanti e con il personale del laboratorio).- 14 Si
osservano i neutrini (finalmente dopo 15 anni di lavoro si iniziano ad
osservare le prime interazioni dei neutrini nel rivelatore e questo consente
di iniziare a raccogliere i dati sui neutrini, che vengono poi analizzati
portando a importanti scoperte).- 15 La scoperta delle reazioni nucleari che
fanno brillare il Sole.-
16. La stabilità del Sole.-
17. E le stelle?.-
18.
La metallicita' del Sole.- 19 Geoneutrini (Borexino ha potuto osservare e
misurare i neutrini provenienti dall'interno della Terra, nonostante le loro
basse statistiche. Da questo studio è possibile comprendere il contenuto
radioattivo del mantello terrestre e misurare la quantità di calore terrestre
di origine radiogenica).-
20. L'eredità di Borexino.
Giampaolo Bellini è professore emerito dell'Università degli Studi di Milano e scienziato emerito dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Come fisico sperimentale nel campo delle particelle elementari e delle astroparticelle, ha condotto e coordinato diversi esperimenti presso i più importanti laboratori del mondo, tra cui il CERN (Ginevra, Svizzera), l'IHEP (Protvino, Russia), il Fermi National Laboratory (Batavia, USA) e i laboratori del Gran Sasso (Assergi, Italia). Le sue scoperte riguardano la Risonanza, le Interazioni Coerenti nei nuclei, la vita delle particelle con il Fascino dei quark e i meccanismi che regolano la brillantezza del Sole e delle stelle. È stato insignito del prestigioso Premio internazionale Bruno Pontecorvo, del Premio Enrico Fermi e del Premio Wanda e Giuseppe Cocconi della European Physical Society. L'esperimento Borexino, da lui ideato e diretto presso i laboratori del Gran Sasso, ha prodotto risultati che sono stati inseriti tra le 10 migliori scoperte mondiali nel 2014 e nel 2020; inoltre, le Poste Italiane hanno emesso un francobollo celebrativo in suo onore. È autore di circa 210 articoli su riviste internazionali, nonché coordinatore di 10 libri sulla fisica delle particelle elementari e 3 libri di divulgazione scientifica.
