Rivelazione coerente di neutrini

Rivelazione di assorbimento coerente di luce con momenti magnetici nucleari

Pirelli Labs sta proseguendo una ricerca originariamente iniziata dal professor Joseph Weber (Università del Maryland) negli anni ottanta circa la possibilità di rivelare neutrini sfruttando le proprietà di coerenza quantistica di particolari cristalli in modo simile a quanto avviene nel ben noto "effetto Moessbauer" nel dominio dei raggi gamma.

Il lavoro di Weber riguardava la possibilità che particelle molto debolmente interagenti (come neutrini o gravitoni) possano essere diffuse da diffusori fortemente legati. Cristalli quasi perfetti con alta temperatura di Debye hanno nuclei accoppiati con energia sufficientemente elevata da permettere diffusione in assenza di eccitazione fononica.

Questa circostanza può risultare in sezioni d'urto di diffusione enormemente amplificate e proporzionali a N2 (N numero di atomi) anche nel limite di lunghezze d'onda grandi rispetto al passo reticolare.


L'osservazione di un simile processo ha enormi conseguenze sia teoriche che pratiche.
In primo luogo fornisce supporto a una nuova visione della materia condensata dove meccanismi di coerenza quantistica giocano un ruolo fondamentale.
Secondo, apre la possibilità di progettare nuovi rivelatori nel campo, per esempio, della fisica dei neutrini in cui attualmente devono essere utilizzati rivelatori molto grandi, complicati e costosi a causa della piccolissima sezione d'urto (incoerente) dei neutrini.

L'attività di Pirelli Labs in questo campo è dedicata alla verifica sperimentale delle idee di Weber e al raggiungimento di una conoscenza sufficiente da permettere la progettazione di nuovi esperimenti. Il programma sperimentale, interamente svolto nei laboratori della Pirelli Labs, include la rivelazione di assorbimento di luce visibile da parte degli spin nucleari di un cristallo rigido e la misura della pressione di radiazione dei neutrini solari per diffusione elastica.

La conferma di tale effetto implica inoltre la possibilità di iniziare una nuova era nel campo delle telecomunicazioni con l'uso di neutrini come mezzo di trasmissione dati che, contrariamente alle onde radio, sono in grado di attraversare l'intero globo terrestre senza assorbimento.