ONDE E PARTICELLE
Quando fu scoperto, il neutrone parve oggetto semplice, lineare; ma noi sappiamo ogggi che e' invece alquanto complesso. Infatti il suo comportamento mostra una gamma cosi' ampia di fenomeni che se li prendessimo tutti in considerazione, ci confonderemmo le idee. Naturalmente alcune delle sue numerose proprieta' erano gia' note fin dal momento della sua scoperta. Chadwick si accorse di aver scoperto una particella nuova proprio perche' trovo' che la massa del neutrone era uguale a quella del protone, ma senza carica elettrica. In questo capitolo esamineremo altre sue proprieta', meno evidenti che ci gioveranno ad intendere le molte forme nelle quali in neutrone ha rivelato in cosi' breve tempo una utilita' cosi' grande.
E' vero che talvolta ci sara' difficile "vedere" chiaramente il comportamento del neutrone, perche' esso ha qualita' comune a tutti gli oggetti infinitamente piccoli. Nel mondo subatomico del piccollissimo le leggi della meccanica quantistica trovano piena giustificazione, e il comportamento delle particelle pare strano al senso comune, abituato com'e' al comportamento della materia nella vita quotidiana degli oggetti grandi, visibili a occhio nudo. Non solo: ma ci e' impossibile l'osservazione diretta delle stravaganze compiute dalle minuscole particelle all'interno dell'atomo: neutroni, protoni ed elettroni. Sono estremamente piccole, anche per il piu' potente microscopio, ed il loro comportamento va quindi dedotto con metodi indiretti: la scoperta del neutrone, ne e' un esempio lampante.
Ma in realta' non importa che si debba ricorrere all'osservazione indiretta: dell'esistenza e dell'attivita' di queste minuscole particelle possiamo essere certi come lo siamo dell'esistenza di oggetti voluminosi e familiari, come un tram, un aereo, una nave. Anzi, e' estremamente stimolante, lo sforzo di comprendere il comportamento di oggetti invisibli e insoliti, che obbediscano alle leggi della meccanica quantistica, e rispetto ai quali talvolta le regole ordinarie del senso comune giovano poco, e anzi possono addirittura impedire un progresso ulteriore. Un ottimo esempio di quelle insolite leggi ce l'offre il comportamento del neutrone, per via della carenza assoluta di carica elettrica. Esso infatti puo' muoversi liberamente entro la materia, anche a velocita' straordinariamente moderate, quando l'obbedienza alle leggi della meccanica quantistica, cosi' estranee all'esperienza quotidiana, si fa piu' evidente. L'esperimento di laboratorio sui neutroni lenti, che pur non riusciamo a vedere, ci obbliga a ragionare sempre in termini di meccanica quantistica, se vogliamo controllarli e misurarli. L'attivita' dei neutroni non dobbiamo considerarla come un tipo di comportamento normale dei neutroni entro i nostri apparecchi; un comportamento che non riusciremmo a ntendere se ragionassimo sul metro degli oggetti d'esperienza quotidiana. Ma prendiamo ora in considerazione una fra le piu' spiccate caratteristiche del neutrone, cioe' la sua duplice natura, di particella e di onda.