Roma, 1943/'45,
aula 70 del Liceo Virgilio

L'elettrone grasso che cambiò il mondo, di Pietro Greco Un esperimento cruciale aprì la strada alla fisica del XX secolo, quella delle particelle.

Sul carretto trainato a mano da Oreste Piccioni e scortato in bicicletta da Edoardo Amaldi che, il 19 luglio del 1943, attraversa il centro di Roma, diretto al liceo Virgilio in via Giulia, c'è quasi tutto quel che resta di tangibile della fisica italiana dopo tre anni di guerra. Si tratta di un apparecchiatura elettronico, molto sofisticata, messa a punto da Oreste Piccioni e Marcello Conversi, capace di misurare tempi dell'ordine del milionesimo di secondo, ed è l'unica che permetta di determinare la vita media dei mesotroni, particelle di natura ignota provenienti dallo spazio cosmico che attraversano per intero l'atmosfera terrestre e giungono fino alle basse quote.
Così, quando la cittadella universitaria di Roma viene bombardata dagli aerei alleati, Edoardo Amaldi, l'unico tra i ragazzi di via Panisperna rimasto in Italia, decide di spostare l'apparato di Piccioni e Conversi dall'Istituto di Fisica nelle più sicure grandi aule del piano terra del liceo Virgilio. Decisione saggia, perché la scuola in effetti si dimostrò "protetta" dai bombardamenti data la sua vicinanza al Vaticano. Nei due anni di permanenza al Virgilio quell'apparato elettronico, integrato con i contatori, i magneti e l'esperienza in fisica dei raggi cosmici di Ettore Pancini, consentirà un esperimento che porterà alla scoperta del muone, una sorta di "elettrone grasso", e all'inizio della fisica delle particelle o, meglio, delle alte energie, che sarà la fisica dominante per tutto il resto del XX secolo: la ricerca indica ai fisici italiani una strategia che si rivelerà di enorme successo.

Nella foto Oreste Piccioni (Siena, 1915- Usa, 2002). Dopo la guerra continuò la sua attività in varie istituzioni di ricerca negli Stati Uniti, divenne professore di Fisica nell'University of California, San Diego (USA) e diede significativi contributi nella ricerca sulle anti-particelle.

Enrico Fermi e i "ragazzi di via Panisperna"

Era stato, nel 1912, il fisico austriaco Victor Hess a scoprire che dal cosmo giunge sulla Terra una radiazione, ricca di energia e di natura ignota. Per molto tempi i fisici pensarono che quei raggi cosmici fossero costituiti da "raggi ultragamma", vale a dire da radiazione elettromagnetica ad altissima frequenza. Ma fu l'italiano Bruno Rossi, a cavallo tra il 1929 e il 1930, a dimostrare che i "raggi cosmici" non erano costituiti da particelle. Per la sua dimostrazione Bruno Rossi si era avvalso di un avveniristico rivelatore elettronico. Intorno a Bruno Rossi, alla sua scoperta e alla sua tecnica, nacque tra Firenze e Padova un'autentica scuola di "fisica dei raggi cosmici". Una scuola di assoluta eccellenza, di cui i giovani Marcello Conversi, Ettore Pancini e Oreste Piccioni entreranno a far parte.

I mesotroni sono particelle instabili, elettricamente cariche, e rallentano la loro velocità mentre attraversano l'atmosfera, mostrando proprietà diverse a quote diverse. Conversi e Piccioni misurano la vita media dei mesotroni a bassa quota, ma non sono ancora in grado di rivelare la natura dei mesotroni. Per questo chiamano a Roma Pancini, e dimostrano che ci sono due tipi di mesotroni, uno con carica positiva l'altro con carica negativa, che hanno comportamenti diversi.

Entrambi sono instabili e il mesotrone con carica elettrica negativa è, a tutti gli effetti, un elettrone, anche se più grasso. E decade proprio in elettrone a causa della sua instabile pinguedine: i tre fisici hanno scoperto il muone, il fratello più pesante dell'elettrone. E hanno dato inizio a una nuova stagione della fisica: la fisica della particelle o, meglio, la fisica delle alte energie che dominerà la seconda parte del XX secolo.