La fisica moderna, forse è cosa poco nota, deve moltissimo alla montagna. Nella prima metà del '900 proprio presso le stazioni di ricerca ad alta quota si sono svolte ricerche pionieristiche che hanno prodotto una rapidissima accelerazione nello sviluppo della conoscenza scientifica. Dopo la scoperta della "radiazione proveniente dallo spazio" nel 1912, infatti, lo studio dei raggi cosmici, con le straordinarie scoperte che hanno aperto la strada alla visione moderna della fisica, si è svolto principalmente nei laboratori di montagna in Europa e nel mondo. Si tratta di luoghi ideali per questo tipo di ricerca: sopra i 3.000 metri il ridotto strato di atmosfera e la minore intensità della radiazione di origine terrestre permettono di rivelare le diverse componenti della radiazione secondaria prodotta dall'interazione dei raggi cosmici primari (principalmente protoni) con i nuclei dell'atmosfera. L'epopea della ricerca in alta quota comincia nella prima metà del '900, quando fisici provenienti da tutto il mondo furono protagonisti di una sfida scientifica di enorme portata, che si svolse in piccoli laboratori sulle cime della Alpi, sulle Ande, sulle Montagne Rocciose, nel Caucaso, e che nell'arco di pochi decenni porta a una visione del tutto inedita della fisica nucleare e aprì la strada all'astrofisica, alla fisica delle particelle elementari, alla cosmologia.

a.
Il Laboratorio di Pic du Midi sui Pirenei (2.887 m, fondato nel 1873). Nei primi anni del '900 è stato sede delle ricerche pioneristiche del gruppo di Manchester, con George Rochester e Patrick Blackett, del gruppo di Bristol, con Cecil Powell, e del gruppo di Parigi, con Pierre Auger, Luis Leprince-Ringuet, Rafael Armenteros. Oggi è attivo per osservazioni astronomiche, studio dei raggi cosmici e fisica e chimica dell'atmosfera.

d.
1950 - Cesare Lattes a Chacaltaya.

e.
Il decadimento dell’iperone L in un protone p e un pione p-, visto con la camera a nebbia.

Fino agli anni '50, prima della costruzione e dell'utilizzo degli acceleratori di particelle, lo studio delle interazioni nucleari di alta energia era possibile solo presso i laboratori di montagna, osservando le interazioni dei raggi cosmici con i nuclei dell'atmosfera. Molte particelle elementari sono state scoperte in questo contesto, come anche sono state rivelate per la prima volta in esperimenti ad alta quota le "particelle strane", particelle instabili, i cui i meccanismi di produzione e di decadimento sono dotati di proprietà particolari. Grazie all'eccellenza raggiunta in quegli anni dalla fisica nucleare italiana l'Infn ha partecipato fin dalla sua fondazione, nel 1951, a questa entusiasmante avventura scientifica. La vita in questi laboratori richiedeva, oltre a una grande passione per la ricerca scientifica, una buona dose di spirito di avventura e la disponibilità a lavorare in condizioni disagiate, il che, a dire il vero, vale ancora oggi. "I laboratori di montagna [...] diventarono in quegli anni dei punti di incontro di giovani fisici provenienti da molti paesi – scrive Edoardo Amaldi – La vita in comune nelle baracche di montagna e il coordinamento di esperimenti progettati da gruppi diversi furono gli elementi che spianarono la strada all'idea di collaborazioni più ampie ed ambiziose". Tra quei giovani fisici, vi furono scienziati di valore altissimo e molti di loro furono in seguito insigniti del premio Nobel: basti ricordare Robert Millikan (1923), Arthur Compton (1927), Carl Anderson (1936), Enrico Fermi (1938), William Blackett (1948), Cecil Powell (1950); altri (tra i quali, Rafael Armenteros, André Lagarrigue, Luis Leprince-Ringuet) negli anni successivi, quando ebbe inizio l'era delle grandi macchine acceleratici, furono tra i fondatori e i protagonisti delle ricerche al Cern.

f.
I più importanti laboratori di alta quota in Europa e nel mondo.

Oggi, nell'era degli acceleratori di particelle, dei satelliti e dell'esplorazione spaziale, i laboratori di alta quota costituiscono ancora luoghi di eccellenza per la ricerca scientifica, per la calibrazione di strumenti, per la validazione di dati ottenuti dai satelliti. Tuttora gli esperimenti sui raggi cosmici condotti in alta quota permettono di osservare reazioni di altissima energia, di diversi ordini di grandezza superiore a quella raggiungibile con i più potenti acceleratori oggi esistenti (Lhc a Ginevra, in Svizzera, e Tevatron a Chicago, negli Stati Uniti). L'Infn è impegnato nell'esperimento Argo a Yangbajin, in Tibet, per lo studio dei gamma ray burst, raggi gamma energetici di origine ancora sconosciuta e nell'esperimento Auger, in Argentina, per lo studio degli sciami atmosferici prodotti da raggi cosmici di altissima energia. E si è concluso recentemente l'esperimento Slim a Chacaltaya, in Bolivia, per la ricerca di monopoli magnetici e particelle strane provenienti dall'Universo primordiale. In alta quota sono installati i grandi telescopi Cherenkov (Magic, Hess), i telescopi a muoni per la previsione del "tempo spaziale" (space weather forecast), e molti dei neutron monitor per il monitoraggio della variazione dell'intensità dei raggi cosmici legata all'attività solare.

Biografia
Alba Zanini è ricercatrice alla sezione Infn di Torino e si occupa degli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti, in campo medico e ambientale. Svolge ricerche in diversi laboratori di alta montagna, sui voli aerei ad alta quota e nelle missioni spaziali.

Link
www.montagna.tv/cms/?cat=539

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