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366 LUISA BONOLIS

Uno degli interessi di Fermi riguarda l'uso dei fenomeni di interferenza ottenuti con neu-
troni per lo studio della struttura dei liquidi e dei solidi. Owen Chamberlain si laurea
con lui proprio con una tesi su questi argomenti. I campi di ricerca aperti da Fermi
in questo periodo, come ricorda Segrè, "si sono enormemente sviluppati col trascorrere
degli anni e formano ora interi nuovi capitoli della fisica dei solidi e dei neutroni". Ma
nel frattempo l'attenzione di Fermi è di nuovo catturata dal problema dei mesoni. Alla
fine del 1946 Edoardo Amaldi lo aveva messo al corrente di un importante esperimento
effettuato a Roma da Marcello Conversi, Ettore Pancini e Oreste Piccioni nel corso di
quell'anno. I tre avevano trovato che il decadimento e l'assorbimento dei mesotroni av-
veniva con delle modalità molto diverse da quello che ci si aspettava in base all'ipotesi
che queste potessero essere le particelle responsabili delle interazioni nucleari, secondo
la teoria formulata dal fisico giapponese Hideki Yukawa nel 1935. Fermi si rende subito
conto dell'importanza dei risultati dell'esperimento di Conversi, Pancini e Piccioni e nel
giro di pochi giorni, insieme a Edward Teller e Victor Weisskopf, completa un'analisi det-
tagliata del fenomeno giungendo alla conclusione che i mesotroni dei raggi cosmici non
possono essere identificati con la particella di Yukawa, in quanto hanno un'interazione
con i nuclei molto più debole (The Decay oj negative Mesotrons in Matter; The Capture
oj Negative Mesotrons in Metter [Decadimento di mesotroni negativi nella materia; cat-
tura di mesotroni negativi nella materia]). I primi di giugno il risultato dell'esperimento
e le sue implicazioni teoriche vengono discussi alla Conferenza di Shelter Island, avan-
zando importanti congetture. L'enigma viene risolto definitivamente pochi mesi dopo,
a Bristol: Cesare Lattes, Giuseppe Occhialini e Cecil Frank Powell, utilizzando la tec-
nica delle emulsioni fotografiche esposte ai raggi cosmici ad alta quota, scoprono che il
mesotrone osservato a livello del mare non è altro che il cosiddetto mesone μ(o muone)
prodotto del decadimento di una nuova particella, il mesone π (o pione) che è appunto
il mesone postulato da Yukawa.

1948

L'origine dei raggi cosmi ci era un problema che aveva sempre attirato l'attenzione di
Fermi. Nel 1948 lo svedese Hannes Alfvén, che si era sempre interessato dei fenomeni
elettromagnetici su scala cosmica, è a Chicago, invitato da Edward Teller, che all'epoca
sta ragionando sull'idea che i raggi cosmici possano essere accelerati nel passare vicino
al sole e vuole proseguire questo discorso con Alfvén. In questa occasione Fermi viene a
conoscenza della probabile esistenza di campi magnetici relativamente intensi che attra-
versano la nostra galassia, e che devono necessariamente essere indotti e trascinati dal
materiale interstellare ionizzato in movimento. In un articolo pubblicato nel 1949 (On
the Origin oj the Cosmic Radiation [Origine dei raggi cosmi ci]) Fermi utilizza appunto
questo fenomeno per spiegare che il principale meccanismo di accelerazione consiste nel-
l'interazione delle particelle dei raggi cosmi ci con i campi magnetici vaganti che occupano
lo spazio interstellare. Tuttavia questo modello, in contraddizione con l'evidenza speri-
mentale, non spiega le più alte velocità raggiunte dai protoni. L'articolo, che ha origine