Concetti Chiave
- I raggi cosmici sono particelle energetiche provenienti dallo spazio, notate per la prima volta da Charles Coulomb nel 1785 attraverso il suo elettroscopio.
- Nel 1911, Hess scoprì che la scarica dell'elettroscopio variava con l'altitudine, indicando un'origine extra-terrestre dei raggi cosmici.
- Pacini, nel 1912, confermò i risultati di Hess analizzando il tempo di scarica in funzione della profondità, giungendo alla stessa conclusione.
- Millikan ribattezzò le radiazioni come "raggi cosmici" nel 1920, inizialmente ritenendole fotoni ad alta energia.
- Compton smentì Millikan nel 1925, dimostrando che i raggi cosmici sono particelle cariche, deflessi dai campi magnetici e soggetti alla forza di Lorentz.
Origine e scoperta dei raggi cosmici
I raggi cosmici sono particelle energetiche provenienti dallo spazio esterno alle quali è esposto qualunque corpo celeste.
La storia dei raggi cosmici è in realtà molto lunga infatti già nel 1785 Charles Coulomb notò, durante il corso dei suoi esperimenti, che il suo elettroscopio si scaricava spontaneamente e che quindi la carica elettrica “spariva” dalle foglioline d’oro senza l’intervento di alcun fattore esterno facendo sì che esse tornassero alla loro posizione neutra; per spiegare ciò egli ipotizzò che dovesse esistere una radiazione ignota altamente permanente che scaricava l’aria dentro l’elettroscopio facendo sì quindi che le foglioline perdessero tutta la carica. Tuttavia ulteriore informazioni riguardo questa misteriosa radiazione vennero scoperte solamente nel 1911 quando Hess studiò il tempo impiegato le foglie d’oro dell’elettroscopio in funzione dell’altitudine scoprendo così che esso era tanto più breve tanto maggiore era l’altitudine a cui si trovava, deducendo così che esse dovevano essere di origine extra-terrestre.
Contributi di Pacini e Millikan
In seguito nel 1912 Pacini ripete il medesimo esperimento di Hess ma anziché in funzione dell’altitudine esso analizza il tempo impiegato in funzione della profondità, scoprendo quindi che al suo aumentare aumentava anche il tempo impiegato per scaricarsi, giungendo quindi alla medesima conclusione di Hess. Un ulteriore passo avanti venne poi compiuto da Millikan nel 1920 il quale decide di ribattezzare tali radiazioni “raggi cosmici” affermando inoltre che essi dovevano essere fotoni ad alta energia, affermazione che venne però poi smentita da Compton cinque anni dopo in quanto si accorse che i raggi cosmici vengono deflessi all’interno di un campo magnetico e sono quindi soggetti alla forza di Lorentz e pertanto esse dovevano necessariamente essere particelle cariche.
Domande da interrogazione
- Qual è stata la prima osservazione dei raggi cosmici e chi la fece?
- Come si è evoluta la comprensione dei raggi cosmici nel tempo?
- Qual è stata la conclusione di Millikan riguardo ai raggi cosmici e come è stata successivamente corretta?
La prima osservazione dei raggi cosmici risale al 1785, quando Charles Coulomb notò che il suo elettroscopio si scaricava spontaneamente, ipotizzando l'esistenza di una radiazione ignota altamente permanente che influenzava la carica elettrica (testo).
La comprensione dei raggi cosmici si è evoluta con gli esperimenti di Hess nel 1911, che dimostrò che la scarica dell'elettroscopio era influenzata dall'altitudine, suggerendo un'origine extra-terrestre, e successivamente da Pacini nel 1912, che confermò la scoperta analizzando la profondità (testo).
Millikan nel 1920 ribattezzò le radiazioni "raggi cosmici" e le identificò come fotoni ad alta energia, ma questa affermazione fu smentita da Compton nel 1925, che dimostrò che i raggi cosmici sono particelle cariche deflesse in un campo magnetico (testo).
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