La Vita Di Oreste Piccioni E La Sua Attività Scientifica In Italia

Abstract

I recall the intense life of Oreste Piccioni (1915–2002) and his scientific results in Italy, from his arrival at the University of Rome in 1939 to his important discoveries during the period 1941–1947. It was during these years that interest in the muon (the mesotron) appeared in all its relevance. For a long time the muon was confused with the meson foreseen by Hideki Yukawa; the clarification of this misunderstanding, and the precise measurement of the lifetime and the properties of the muon, are described in this note. Other fundamental contributions by Oreste Piccioni to the history of science are the regeneration of real particles, and the K meson in particular, and the discovery of the antineutron. Beginning in 1985 Oreste Piccioni studied some general problems of quantum mechanics, and in particular the so called Einstein, Podolsky, Rosen paradox. He was a foreign member of the Accademia dei Lincei since 1988.

Riassunto

Si presentano la intensa vita di Oreste Piccioni (1915–2002) e la sua attività scientifica in Italia, dal suo arrivo all’Università di Roma nel 1939 alle sue fondamentali scoperte, nel 1941–47. Si era destato vivissimo in Italia, a partire dagli anni trenta l’interesse dei raggi cosmici. È in quegli anni che apparve tra le particelle, come un protagonista ma un sempre più strano personaggio, il mesone «mu», o mesotrone, che oggi ha il nome più legittimo di Muone. La scoperta del mesotrone (oggi muone) non venne improvvisa ed inattesa come quella del positrone. Essa venne piuttosto alla fine di una lunga indagine sperimentale a più voci. Neddermeyer ed Anderson, nel 1937, furono i primi a dare la chiara evidenza che le particelle penetranti della radiazione cosmica avevano una massa intermedia tra la massa dell’elettrone e quella del protone. Nel 1935 Hideki Yukawa pubblicò una nota scientifica fondamentale ed ormai famosa [2]. In essa si proponeva di spiegare le forze nucleari di corto range con lo scambio di particelle o quanti pesanti. Per un lungo tempo il quanto pesante di Yukawa, spesso chiamato mesone, fu erroneamente identificato con il mesotrone dei raggi cosmici. Il chiarimento di questo equivoco, la misura precisa della massa e della vita media del mesotrone, e la scoperta di Piccioni e dei suoi collaboratori che il mesotronenon è il mesone di Yukawa, ma ne è se mai il discendente, è quanto qui raccontiamo. Essi videro che mesoni di entrambi i segni, non soltanto i mesotroni positivi, sfuggivano alla cattura nucleare nel Carbonio, e decadevano in elettroni. Non potevano crederci, ma dopo aver provato e riprovato l’elettronica, come Conversi, Pancini e Piccioni fecero, si arresero all’evidenza. Ci fu meraviglia e sbigottimento. Il risultato venne riportato sulla rivista più veloce e prestigiosa dell’epoca,Physical Review Letters. La cosa arrivò rapidamente attraverso Amaldi ad Enrico Fermi, che la ricevette come notizia grave ed importantissima, e la discusse con altri teorici, come Weisskopf e Teller. Essi conclusero che il muone non poteva avere le proprietà del mesone nucleare di Yukawa: non poteva indugiare a lungo, avendo carica negativa, senza essere catturato dal nucleo. Occorreva pensare ad un possibile intermediario tra il nucleo atomico ed il mesone. Ma eccoci ad un altro fondamentale contributo di Oreste alla storia della fisica. Si tratta di quella scoperta sperimentale che è nota nel mondo come rigenerazione delle particelle reali. Intendo per particelle reali quelle che vengono misurate dai nostri rivelatori di particelle. Altri autori parleranno oggi del contributo di Oreste Piccioni a questo fondamentale problema, ed in particolare sulla rigenerazione dei mesoni K. Oreste Piccioni ebbe un importante ruolo nella scoperta dell’antiprotone, come risulta anche dai discorsi di Segrè e di Chamberlain nel ricevere il premio Nobel per la scoperta. Comunque, l’impronta del grande fisico sperimentale Oreste Piccioni resta storicamente marcata dalla sua elegantissima misura che dimostrò l’esistenza dell’antineutrone. A partire dagli anni 1985 Egli portò avanti lo studio di alcuni problemi fondamentali della meccanica quantistica. In particolare studiò il problema che va sotto il nome di paradosso EPR (Einstein, Podolsky, Rosen). Siamo grati a Francesco De Martini ed a Marcello Cini. Essi hanno rivisto gli scritti ultimi (sino al 1997) di Oreste Piccioni su EPR, e potranno portare su di essi un preciso parere. Oreste Piccioni è stato Socio Straniero dell’Accademia dei Lincei dal 1988.