I NEUTRINI, il Sole, le Stelle
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- Edoardo Serafini
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1 I NEUTRINI, il Sole, le Stelle Laboratori Nazionali di Frascati (INFN) Open Day: 22 aprile 2013 Paolo Lipari INFN, Università Roma, La Sapienza
2 Le domande più profonde per la fsica: Struttura della Materia Forma del COSMO
3 Di cosa è fatta la Materia?
4 La concezione del mondo dei flosof della antica Grecia Ritenuta valida per tutto il medioevo fno alla nascita della Scienza moderna. Aristotele Le SFERE CELESTI
5
6 i 7 CIELI sfera delle stelle Saturno Giove Marte Sole Venere Mercurio Luna
7 Il COSMO Aristotelico di DANTE ALIGHIERI
8 Mondo celeste, immutabile e perfetto etere Mondo della varietà, della trasformazione (e corruzione) Fuoco Aria Acqua Terra
9 FUOCO ARIA etere ACQUA TERRA
10 COPERNICO (1543) Stellarum Fixarum Sphaera Immobilis Sfera immobile delle Stelle Fisse
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12 Giordano Bruno ( ) Al rogo come eretico il 17 febbraio del 1600
13 Giordano Bruno De l'infnito, universo e mondi (1584)
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15 Joseph Priestley Antoine Lavoisier ARIA Ossigeno + Azoto ACQUA Ossigeno + Idrogeno
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19 Atomi moderni Acqua: Meccanica statistica: Calore = movimento degli atomi
20 Il Concetto di ATOMO Demokritos Lucrezio (Epicuro) [De rerum Natura]
![Natura]](/docs-images/68/58075106/images/21-1.jpg)
21 Lucrezio [De rerum Natura]
22 Fine del 1700 Gli antichi elementi dei greci si scompongono: Nascono gli elementi moderni Idrogeno Elio Litio Berillio Carbonio Azoto Ossigeno... Uranio
23 La divisione dell'atomo
24 J.J Thomson 1897 Scoperta dell'elettrone.
25 La scoperta della RADIOATTIVITA' Henry Bequerel 1 marzo 1896
26 Pierre e Marie Curie
27 Marie Curie (1911): Sembra che i fenomeni radioattivi abbiano origine in una regione piu' profonda degli atomi, una regione inacessibile ai nostri mezzi di infuenza e probabilmente ai nostri metodi di osservazione Immensa energia immagazzinata dentro gli atomi. L'Energia Atomica.
28 Ernest Rutherford
29 Trasmutazione degli elementi
30 Rutherford e Geiger
31 Atomo di Rutherford microscopico Sistema planetario
32 Predizione della esistenza del Neutrino Wolfgang Pauli (1930)
33 Decadimento BETA dei nuclei Carbonio-14 6 protoni, 8 neutroni Azoto-14 7 protoni, 7 neutroni + elettrone
34 Decadimento BETA dei nuclei Qualcosa Manca Conservazione Energia e impulso Carbonio-14 6 protoni, 8 neutroni Azoto-14 7 protoni, 7 neutroni + elettrone
35 Decadimento Beta dei nuclei neutrino Carbonio-14 6 protoni, 8 neutroni Azoto-14 7 protoni, 7 neutroni + elettrone
36 Atomo Protoni Neutroni Nucleo Elettroni Protone = U U D Neutrone = U D D
37 La Materia Ordinaria e' composta di tre particelle: Elettrone Q = -1 Up-Quark Q = +2/3 Down Quark Q = -1/3... Quarta Particella Fondamentale : Il NEUTRINO
38 Materia Anti- Materia
39 Paul Dirac Predizione dell'esistenza Dell' antimateria Per ogni particella esiste un'anti-particella con la stessa massa e tutte le cariche di segno opposto.
40 elettrone anti-elettrone
41
42 Creazione di una 'coppia' elettrone - antielettrone
43 CREAZIONE di una coppia particella-antiparticella
44
45 Creazione di una 'coppia' elettrone - antielettrone
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47 Pasticcione! non riesco a credere che hai fatto cadere l'antimateria!
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49 Enrico Fermi (1934) Scrive un lavoro teorico importantissimo: Tentativo di una Teoria dei raggi beta Comprensione della natura e delle proprietà dei neutrini Enrico Fermi Roma, 1930
50 Ipotesi (naturale, ma errata!) Il neutrone è una particella composta, formata da un protone, un elettrone e un neutrino, e si può rompere.
51 protone, neutrone elettrone, neutrino un doppietto di particelle un secondo doppietto di particelle
52 protone, neutrone anti-protone, anti-neutrone elettrone, neutrino anti-elettrone, anti-neutrino
53 Enrico Fermi : Descrizione del decadimento beta: p n - e Particelle fratello: Protone-neutrone Elettrone - Neutrino
54 Enrico Fermi : Descrizione del decadimento beta: p n p n ν e -
55 Neutrino 1 MeV σ = cm2 Probabilita' di interazione = 10-11
56 Scoperta del Neutrino (antineutrini da Reattore Nucleare) Reines e Cowan 1956
57 Le 4 Forze della NATURA GRAVITA' Elettro-Magnetismo Interazione FORTE Interazione DEBOLE
58 Di cosa sono fatte le STELLE? Che MATERIA le compone?
59 Spettro (decomposizione in diversi colori) della luce Luce del Sole
60 COLORE e TEMPERATURA
61 Joseph Fraunhofer ( ) 14 anni, garzone nella ofcina di un Costruttore di vetri. Viveva in una casa per orfani. unico sopravvissuto dell'incendio Di una casa per orfani Sulla sua tomba e' scritto Approximavit Sidera
62 Joseph Fraunhofer ( ) 14 anni, garzone nella ofcina di un Costruttore di vetri. Viveva in una casa per orfani. unico sopravvissuto dell'incendio Sulla sua tomba e' scritto Approximavit Sidera
63
64 Spettrometro per guardare le Fiamme
65 Z protoni N neutroni Z elettroni Impronte digitali degli elementi
66 Le STELLE sono composte della stessa materia della Terra!
67 Le STELLE sono composte della stessa materia della Terra! Le stelle hanno tutte una composizione Quasi uguale tra di loro. 75 % Idrogeno 24 % Elio ~ 1 % tutti gli altri elementi
68 Come produce ENERGIA il nostro SOLE?? Come brillano Le stelle?
69 La scoperta della: PROFONDITA' del TEMPO
70 La scoperta della: PROFONDITA' del TEMPO La nostra vita: 100 anni La Storia : alcune migliaia di anni [Le genealogie della Bibbia: 4004 anni...]
71 La scoperta della: PROFONDITA' del TEMPO La nostra vita: 100 anni La Storia : alcune migliaia di anni [Le genealogie della Bibbia: 4400 anni...] La scienza contemporanea: La Terra ha 4 MILIARDI di anni... (!!)
72 La scoperta della: PROFONDITA' del TEMPO Una scoperta fatta dai GEOLOGI E da un grande biologo Charles DARWIN.
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74 La Scoperta della Profondita' del Tempo James Hutton (1788: Siccar Point - Scozia)
75 Charles Darwin
76 Charles Darwin La teoria dell'evoluzione
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79 Taccuino di DARWIN (1837)
80 La teoria dell'evoluzione Quanto tempo e' necessario per l'evoluzione delle specie?... Centinaia di Milioni di anni... L'albero della VITA
81 Da quanto tempo splende il SOLE? I Geologi, Darwin ed I biologi: da centinaia di milioni di anni... I Fisici (del 1800): Impossibile! Non esiste una sorgente di energia cosi' grande Qualche decina di migliaia di anni Un milione di anni al massimo (calore generato dalla formazione)
82 FUSIONE NUCLEARE
83 Nuclei: Numero di protoni e Neutroni Piu' o meno uguale.
84 Questi nuclei NON esistono Deuterio
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88 Rilascio di Energia Emissione di un neutrino
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90 Fotone (particella di luce). Liberazione di energia
91 Relazione tra la luminosita' del Sole E l'emissione di Neutrini!
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94 STELLE NANE e STELLE GIGANTI
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97 Movimento di SIRIO
98 SIRIUS A e SIRIUS B
99 Stella Reazioni Nucleari
100 Stella Formazione di un nocciolo di ELIO
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105 SUPERNOVAE
106 De Nova et nullius aevi memoria prius visa Stella
107 Tycho Brahe, 1572
108 Johannes Kepler, De Stella Nova in Pede Serpentarii, (1606)
109 SUPERNOVA 1006
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111 23 Febbraio 1987 Supernova 1987A Nella Grande Nube di Magellano 14 Neutrini rivelati
112
113 Stella di grande Massa M > 10 Masse Solari Struttura a Cipolla Nucleo di Ferro Raggio 5000 Km Collasso del Nucleo fno a Raggio 10 Km (densita' Nucleare)
114 Stella di Neutroni Rimbalzo Densissima Espulsione ed inizialmente degli Strati Esterni caldissima Emissione di Neutrini
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116 Catalogo Di MESSIER (1781)
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123 Nebulosa Del GRANCHIO
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126 ANDROMEDA
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130 SuperNova SN 1987A (23rd february 1987)
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133 Neutrino Signal
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