I neutrini sono più veloci della luce?

“Non vogliamo ancora dare alcuna interpretazione – teorica o fenomenologica – ai dati ottenuti”. La frase è riportata nello studio che potrebbe essere un vero e proprio terremoto per il mondo della fisica delle particelle. All’esperimento Opera del Cern, al quale lavorano anche ricercatori italiani dell’Infn, hanno ottenuto risultati che suggeriscono l’erroneità di uno dei princìpi fondamentali su cui si basa la Relatività speciale di Einstein. Sembrerebbe che alcuni neutrini, lanciati dal laboratorio di Ginevra verso quelli del Gran Sasso, abbiano percorso i 730 km di distanza tra i due laboratori a una velocità superiore a quella della luce: 299.792.458 m/s più 60 nanosecondi.

L’osservazione di oltre 15.000 eventi registrati dai fisici italiani sembrerebbe infatti mostrare che i neutrini possano superare quella velocità di una quantità infinitesima, ovvero che viaggino a una velocità di 20 parti per milione al di sopra di quel limite. Per ottenere questo valore, i fisici del Cern e quelli del Gran Sasso hanno dovuto sincronizzare la misura dei tempi tra i due laboratori e calcolare con alta precisione anche la reale distanza tra la sorgente, a Ginevra, e il rilevatore, nell’Appennino italiano: questa è stata calcolata con un’incertezza di appena 20 cm su un percorso di 730km. Il tempo di volo dei neutrini è invece stato determinato con una precisione di meno di 10 nanosecondi, usando Gps avanzati e orologi atomici.

E’ ovvio che gli stessi ricercatori consiglino la massima cautela, vista la portata della notizia. L’articolo è stato pubblicato stanotte in pre-stampa su ArXiv per essere sottoposto a una peer review, ovvero all’esame di tutta la comunità scientifica: “Dopo numerosi e attenti controlli e dopo che le misure sono state effettuate più volte, i dati sembrerebbero consistenti, ma l’impatto che un risultato di questo tipo potrebbe avere sull’intera comunità scientifica ci spinge a continuare la ricerca di eventuali errori sistematici ancora sconosciuti che ne diano una spiegazione più semplice”, si legge nello studio.

“Sebbene le nostre misure abbiano una bassa incertezza sistematica e un’elevata accuratezza statistica, e nonostante la fiducia riposta nei nostri risultati sia alta, siamo in attesa di confrontarli con quelli provenienti da altri esperimenti”, ha ribadito anche Dario Autiero, ricercatore del Cnrs che ha collaborato allo studio e che oggi, alle ore 16, terrà un seminario (che può essere seguito online) a Ginevra per presentare i risultati.

La comunità scientifica è in fibrillazione, e il direttore di ricerca del Cern, Sergio Bortolucci, ha precisato che ulteriori ricerche sono già in atto per verificare il risultato. “Quando un esperimento si imbatte in un risultato apparentemente incredibile e non riesce a individuare un errore sistematico che abbia prodotto quella misura, la procedura standard è sottoporlo a una più ampia indagine. Esattamente ciò che sta facendo la collaborazione Opera: è una corretta pratica scientifica ”, ha commentato lo scienziato. “Se questa misura fosse confermata potrebbe cambiare la nostra visione della fisica ma dobbiamo essere sicuri che non esistano altre, più banali, spiegazioni”.

Della stessa idea è anche il presidente dell’Infn Roberto Petronzio, che parla di ulteriori esperimenti in corso: “Come molte altre volte nella storia della scienza, si è arrivati a un’osservazione sorprendente partendo da un esperimento che cercava tutt’altro. Le evidenze statistiche raggiunte dall’esperimento Cern-Infn Gran Sasso lo hanno spinto a pubblicare, diventa ora essenziale ripeterlo in altre condizioni. Del resto, al Gran Sasso abbiamo un’altra situazione analoga. L’esperimento Dama sulla materia oscura, ad esempio, ha una evidenza statistica positiva schiacciante, e a questo punto si attendono nuove conferme statistiche indipendenti”. 

Riferimento: arXiv:1109.4897