- 1896
Röntgen scopre la radioattività X.
- 1898-1899
Rutherford scopre i processi di decadimento alfa e beta
- 1900
Planck scopre il modo di descrivere lo spettro di
emissione del corpo nero; suggerisce che la radiazione sia quantizzata.
- 1905
Einstein spiega l'effetto fotoelettrico proponendo che il
quanto di luce si comporti come una particella. Illustra poi l'equivalenza di massa
ed energia, la dualità particella-onda del fotone, il principio di equivalenza
e la relatività speciale.
- 1909
Geiger e Marsden, con la supervisione di Rutherford, lanciano
particelle alfa contro una lamina d'oro e osservano ampi angoli di diffusione.
- 1911
Rutherford ipotizza che gli atomi abbiano un nucleo piccolo,
denso e carico positivamente e propone un modello atomico "planetario".
- 1912
Einstein spiega la curvatura dello spazio-tempo. Hess individua la
radiazione cosmica
- 1913
Bohr presenta un modello dell'atomo basato su
concetti quantistici.
- 1914
Chadwick scopre che lo spettro energetico del
decadimento beta è continuo.
- 1916
Einstein presenta la teoria della relatività generale
- 1920
Eddington suggerisce che le reazioni nucleari siano la
sorgente di energia nel Sole.
- 1921
Chadwick ipotizza che una forza di intensità molto elevata mantenga unito
il nucleo.
- 1923
Compton scopre la natura quantistica ( di particella ) dei raggi X,
confermando per questa via che il fotone è una particella.
- 1924
De Broglie ipotizza che la materia abbia proprietà ondulatorie.
- 1925
Pauli formula il principio di esclusione per gli elettroni
di un atomo. Bethe e Geiger dimostrano che massa ed energia si conservano nei
processi atomici
- 1926
Schrödinger sviluppa la meccanica ondulatoria e la usa per
descrivere gli elettroni atomici. Born dà un'interpretazione in termini
probabilistici alla meccanica quantistica. Lewis propone il nome di "fotone" per il quanto di luce.
- 1927
Heisenberg formula il principio di indeterminazione, che si
applica alla coppia di grandezze energia-tempo e quantità di moto-posizione.
- 1928
Dirac unisce la meccanica quantistica e la relatività
speciale e riesce a descrivere l'elettrone nel modo
più generale possibile.
- 1930
Pauli propone in modo informale che nel decadimento beta venga
emessa una terza particella che chiama neutrone.
- 1930-1931
Dirac arriva alla conclusione che le particelle con
carica elettrica positiva richieste dalla sua equazione sono oggetti nuovi
e li chiama "positroni". Sono esattamente come gli
elettroni, ma hanno carica positiva. E' la prima antiparticella.
- 1931-1932
Chadwick scopre il neutrone. Anderson scopre il positrone
nei raggi cosmici. Fermi suggerisce il nome di neutrino per la particella di Pauli.
- 1933
Pauli presenta ufficialmente l'ipotesi del neutrino; Fermi propone
una teoria del decadimento beta che richiede l'esistenza di una interazione
debole ed è basata sulla presenza del neutrino.
- 1934
Bethe e Peierl determinano le caratteristiche
della propagazione del neutrino.
- 1934-1935
Yukawa unisce relatività e teoria quantistica per
descrivere le interazioni nucleari attraverso uno scambio tra protoni
e neutroni di nuove particelle. Deduce che la massa delle particelle
ipotizzate è circa 200 volte la massa dell'elettrone.
- 1936
Gamow e Teller estendono il modello di Fermi del
decadimento beta.
- 1937
Una particella con massa 200 volte quella dell'elettrone
viene scoperta nei raggi cosmici. Si pensa che sia la particella di Yukawa; in seguito
si scoprirà che si tratta del muone.Majorana presenta una descrizione
alternativa a quella di Dirac.
- 1938
Stuckelberg osserva che protoni e neutroni
non decadono mai in alcuna combinazione di elettroni, neutrini, muoni o
loro antiparticelle e propone che le particelle pesanti si
conservino indipendentemente. Von Weizsäckeer descrive il ciclo CNO nel
Sole. Bethe presenta la trattazione
completa della produzione di energia nel Sole.
- 1939
Alvarez conferma definitivamente che particelle
emesse nel decadimento beta ed elettroni sono le medesime; Crane e Halpern trovano
indizi sperimentali di una terza particella emessa nel decadimento beta.
- 1941
Moller e Pais introducono il termine "nucleone"
per indicare genericamente sia i protoni che i neutroni
- 1942-1946
Sakata e Inoue propongono una teoria che richiede altri leptoni
oltre l'elettrone.
- 1944-1947
Conversi, Pancini e Piccioni deducono cha la particella dei
raggi cosmici creduta il mesone di Yukawa in realtà è
il "muone", la prima particella osservata
della seconda generazione di particelle materiali. Si introduce
il termine di "leptone" per indicare particelle che non hanno interazioni forti.
- 1946
Pontecorvo suggerisce di usare il cloro o il bromo per
rivelare interazioni di neutrini.
- 1946-1948
Gamow elabora l'idea del big bang con nucleosintesi "calda" degli
elementi.
- 1947
Occhialini, Lattes e Powell identificano
nei raggi cosmici una particella che interagisce in maniera forte, il "pione".
Feynman introduce i diagrammi come
tecnica per descrivere i processi di interazione.
- 1948
Per la prima volta il sincrotrone di Berkeley produce
artificialmente dei pioni. Crane propone alcune reazioni utili per rivelare
i neutrini.
- 1949
Fermi e Yang interpretano il pione come
una struttura composta da un nucleone e un antinucleone. Alvarez mette
in luce le problematiche principali nella rivelazione dei neutrini.
- 1952
Glaser inventa la camera a bolle. Diventa operativo il Cosmotrone
di Brookhaven, un acceleratore di 1300 MeV. Langer, Moffat e Hamilton
pongono un limite superiore alla massa del neutrino emesso nel decadimento
beta del trizio ( idrogeno superpesante ). Viene misurato il
tempo di dimezzamento ( emivita ) del neutrone libero.
- 1953
Cowan e Reines identificano reazioni prodotte dagli
antineutrini da reattori nucleari. Inizia la proliferazione delle
particelle scoperte.Marx, Zeldovich, Konopinski e
Mahmoud formulano la legge di conservazione
del numero leptonico.
- 1954
Yang e Mills elaborano le "teorie di gauge", che
saranno la base del modello standard.
- 1955
Segré, col suo gruppo di Berkeley, scopre l'antiprotone,
la prima antiparticella pesante.
- 1956
Lee e Yang propongono la violazione della parità nel decadimento beta.
- 1957
Schwinger in un articolo propone l'unificazione
delle interazioni debole ed elettromagnetica. Lee, Yang, Landau e Salam propongono una teoria del neutrino a due componenti mentre Pontecorvo inizia a considerare
il fatto che il neutrino possa oscillare. Wu misura e verifica la violazione
della parità nel decadimento del cobalto.
- 1957-1959
Schwinger, Bludman e Glashow, separatamente, propongono
che tutte le interazioni debli siano mediati da bosoni
carichi pesanti, più tardi denominati W+ e W-. Già Yukawa,
venti anni prima, aveva parlato di scambio di bosoni.
- 1958
Goldhaber determina sperimentalmente l'elicità del neutrino.
- 1961
Dato che il numero di particelle note continua a crescere, i fisici teorici
presentano un modello matematico di classificazione delle particelle.
- 1962
Il secondo sapore di neutrino viene identificato a
Brookhaven (USA) e al CERN.
- 1962-1963
Sakata propone un modello
in cui sono presenti due tipi di neutrini.
- 1963-1964
Un gruppo di astrofisici californiani mette a punto il primo
modello solare in grado di fornire previsioni numeriche attendibili sulla
produzione dei neutrini.
- 1964
Gell-Mann e Zweig propongono che i mesoni e i barioni
siano composti da due ( i mesoni ) o tre quarks o antiquarks, chiamati
up, down, o strange ( u, d, s ) che hanno spin di 1/2
e carica elettrica rispettivamente di +2/3, -1/3 e 1/3 di quella dell'elettrone.
- 1964
Dal momento che i leptoni costituiscono una serie, viene
ipotizzata l'esistenza di un quarto quark, dotato di un altro sapore, per ottenere
una serie simile ( in seguito saranno note come generazioni della materia ).
Glashow e Bjorken chiamano "charm" (c) il quarto quarl. Davis e Bahcall propongono
di costruire un rivelatore per registrare i neutrini solari. Penzias e Wilson
registrano per la prima volta la radiazione di fondo cosmico.
- 1965
Greenberg, Han e Nambu introducono la nuova proprietà
della carica di colore per i quarks. Tutti gli adroni osservati sono neutri
di colore.
- 1966
Il modello a quarks viene accettato molto lentamente dato che i
quarks non vengono osservati sperimentalmente.
- 1967
Weinberg e Salam propongono separatamente una
teoria che unifica le interazioni debole ed elettromagnetica. È
richiesta l'esistenza di un bosone neutro, che interagisce
debolmente, il bosone Z0. Pontecorvo descrive processi
che violano il numero leptonico e muonico.
- 1968
Davis registra i neutrini solari ad Homestake, ma ne
trova circa un terzo di quanto previsto dai modelli solari. Sorge il problema
del neutrino solare.
- 1968-1969
Bjorken e Feynman analizzano i dati degli
urti di elettroni contro protoni e per spiegarli propongono un modello
che prevede particelle interne al protone: non li chiamano "quarks" ma
le misure sperimentali sono la prova
della loro esistenza. Gribov e Pontecorvo descrivono le
caratteristiche delle oscillazioni
dei neutrini solari nel vuoto.
- 1970
Glashow, Iliopoulos e Maiani riconoscono
l'importanza decisiva del quarto
tipo di quark per le interazioni deboli.
- 1973
Fritzsch e Gell-Mann formulano la cromodinamica quantistica ( QCD),
teoria dell'interazione forte simile alla struttura dell'elettrodinamica
quantistica ( QED ). I quark sono considerati particelle reali,
dotate di carica di colore. I gluoni,
privi di massa, sono quanti del campo di interazione forte. Con la camera
a bolle Gaargamelle al CERN sono prodotti e identificati
eventi di corrente debole neutra.
- 1974
Iliopoulos presenta la prima elaborazione
unitaria di quello che sarà poi
noto come modello standard delle particelle. Richter e Ting, responsabili
di due diversi esperimenti, annunciano lo
stesso giorno di avere scoperto una nuova
particella, un mesone composto da un quark c e un antiquark c.
- 1976
Il leptone tau viene scoperto a Stanford dal gruppo guidato da Perl: è
la prima particella osservata della terza generazione. Deve esistere anche il
neutrino tau.
- 1977
Il gruppo di Lederman scopre al Fermilab il quark b ( e il suo
antiquark ). Dato che i fisici suppongono che nelle famiglie i quarks esistano in
coppie, questa scoperta richiede l'esistenza di un altro quark, chiamato top (t).
- 1978
Prescott e Taylor osservano un'interazione debole
mediata da Z0 con violazione della parità, confermando le
previsioni del modello standard delle particelle.
- 1979
Negli acceleratori di DESY, vicino ad Amburgo in Germania,
viene trovata una prova della produzione di gluoni, emessi
da un quark o antiquark.
- 1983
I bosoni intermedi W± e Z0 richiesti
dalla teoria elettrodebole vengono osservati
negli esperimenti UA1 e UA2 al CERN facendo collidere protoni
e antiprotoni, sfruttando una tecnica sviluppata da Rubbia
e Van der Meer
- 1985
Mikheev e Smirnov riprendono un'idea di
Wolfenstein e descrivono le
oscillazioni dei neutrini nella materia solare.
- 1987
I neutrini emessi dalla supernova SN1987A, esplosa nella Grande Nube
di Magellano, vengono registrati dai rivelatori sotterranei
di Kamioka, Baksan e IMB.
- 1989-1993
Le caratteristiche della particella Z0 prodotta con
l'acceleratore LEP del CERN
indicano che il numero di famiglie dei
neutrini leggeri è 3.
- 1991
SAGE e GALLEX registrano per primi i neutrini solari
della reazione protone-protone e confermano il deficit nel numero
totale di interazioni.
- 1992
Il satellite COBE fornisce le prime misure
precise delle caratteristiche della radiazione
di fondo cosmico.
- 1994
Il rivelatore Kamiokande trova un deficit nel flusso dei
muoni prodotti da neutrini atmosferici
- 1995
Dopo diciotto anni di ricerche presso molti laboratori
con acceleratori, gli esperimenti CDF e D0 del Fermilab scoprono il quark top.
- 1996
Entra in funzione SuperKamiokande, il più voluminoso
rivelatore al mondo, capace di rivelare neutrini
( solari, atmosferici, da supernova, astrofisici ), particelle
penetranti e di studiare il decadimento del protone.
- 1998
Gli esperimenti SuperKamiokande in Giappone e MACRO
in Italia, che analizzano i neutrini atmosferici, scoprono che i flussi
dei neutrini muonici sono inferiori alle previsioni e spiegabili con
l'oscillazione di sapore. Almeno due tipi di neutrini dovrebbero
avere massa non nulla.
- 1998-1999
Perlmutter e Riess presentano i primi risultati
degli studi relativi alle supernove di tipo Ia esplose in epoche remote.
- 1999
I risultati finali dell'esperimento presso il reattore nucleare
di CHOOZ, in Francia, indicano che i flussi misurati coincidono
con quelli previsti e che il terzo angolo di mescolamento tra neutrini
è inferiore a π/12.
- 2000
L'esperimento DONUT al Fermilab identifica il neutrino tau.
- 2001
I primi dati del rivelatore canadese SNO, che usa acqua pesante come bersaglio,
confermano i risultati di SuperKamiokande, mentre l'esperimento
giapponese K2K ribadisce l'oscillazione di sapore per i neutrini
muonici prodotti
da un acceleratore come spiegazione del deficit di conteggi.
- 2002
L'apparato di SNO registra ed identifica flussi di
neutrini solari differenti in funzione dell'interazione studiata.
Ciò è spiegabile ammettendo la
presenza di neutrini di tipo diverso da quello
elettronico. Le nuove misure di K2K rafforzano
il fenomeno di oscillazione come spiegazione del deficit
nei conteggi. Il rivelatore giapponese KamLAND,
raccogliendo i neutrini prodotti dai reattori nucleari giapponesi, conferma
l'oscillazione di specie come la spiegazione capace di
riprodurre i dati ottenuti ed esclude tutte le soluzioni
di oscillazione di sapore
differenti da quella chiamata LMA.
- 2003
Grazie ai dati di SNO relativi alla fase con aggiunta di sale all'acqua pesante,
vengono definiti ancora meglio gli intervalli di valori accettabili
per i parametri che descrivono le oscillazioni di sapore.
- 2004
I più recenti risultati di KamLAND e di K2K restringono gli
intervalli dei valori dei parametri di oscillazione. SuperKamiokande, dopo
le modifiche strumentali apportate, conferma i precedenti flussi
di neutrini solari e atmosferici. Viene comunicata l'osservazione del
decadimento doppio beta senza emissione
di neutrini nel germanio 76Ge.
