A meno che non siate stati chiusi in un bunker anti-atomico senza accesso a televisione o Internet per gli ultimi tre giorni avrete sicuramente sentito parlare di quella che potrebbe essere la scoperta del secolo: secondo un esperimento di fisica delle particelle effettuato tra il Cern di Ginevra e i laboratori del Gran Sasso in Italia, i neutrini potrebbero essere in grado di superare la velocità della luce. La notizia ha fatto il giro del pianeta e provocato grande eccitazione nel mondo della scienza e non solo (nonché qualche gaffe istituzionale di portata inaspettata che ha provocato l ‘ilarità della Rete).
Il risultato è talmente incredibile da essere stato accolto dalla comunità scientifica con grande scetticismo, tanto che si è ormai scatenata la caccia all’errore. Ma perché gli scienziati hanno così tanta difficoltà ad accettare questi dati?
Innanzi tutto un’evidenza di questo genere (come abbiamo già spiegato in un altro articolo) potrebbe far cadere uno dei pilastri fondamentali su cui si basa la relatività ristretta di Einstein, la teoria che come nessun’altra descrive l’Universo che conosciamo: l’insuperabilità della velocità della luce. Ma non c’è solo questo.
Secondo quanto ha detto al Guardian Subir Sakar, docente di fisica delle particelle all’ università di Oxford, questo risultato scombinerebbe la relazione di causalità: “ L’assunto che la causa non possa arrivare dopo l’effetto è assolutamente fondamentale per la nostra concezione di Universo: se salta siamo veramente nei guai”. Ma i risultati dell’esperimento, oltre ad andare contro una delle teorie più largamente accettate dalla comunità scientifica, nonché alla relazione causa-effetto, non sembra essere coerente neanche con quello che si sapeva dei neutrini.
Era infatti già successo che alcuni neutrini avessero preceduto la luce generata dalla loro stessa sorgente: nell’esplosione della supernova 1987a, infatti, queste particelle avevano raggiunto i rilevatori sul nostro pianeta addirittura tre ore prima che fosse possibile vedere l’evento, ovvero che i fotoni prodotti raggiungessero gli stessi macchinari. In quel caso però il problema era stato, in un certo senso, di traffico: i neutrini, che non interagiscono quasi per niente con la materia, avevano potuto superare indisturbati i detriti e le polveri prodotte dalla stella, mentre la luce ne era stata deviata e rallentata. Ben Still, ricercatore in fisica delle particelle all’ esperimento T2K in Giappone, ha calcolato che – data la grande distanza che separa la supernova 1987a dal nostro pianeta – se effettivamente i neutrini prodotti dall’esplosione avessero viaggiato alla velocità registrata dall’esperimento del Cern, avrebbero dovuto precedere i fotoni corrispondenti di 4,14 anni e non semplicemente di qualche ora.
Ma, a questo punto, ci si chiede: quali potrebbero essere le inesattezze nelle rilevazioni italiane che potrebbero aver portato a questi dati impossibili? Cerchiamo di fare un punto.
Come ha spiegato ad Ars Technica Jenny Thomas, ricercatrice dell’esperimento Minos al Fermilab, i problemi potrebbero essere di tre tipi: nella misura del tempo (quello che viene chiamato il tempo di volo dei neutrini), in quella della distanza tra i due laboratori e nel determinare il momento esatto in cui il getto delle particelle è stato creato:
– il tempo di volo dei neutrini sembra il fattore misurato con più sicurezza: gli orologi atomici usati dagli scienziati possono misurare il tempo con un errore di un secondo su 30 milioni di anni. Inoltre, per sicurezza, il team si è avvalso della collaborazione di due diverse équipe di metrologi, uno tedesco ed uno -ovviamente, dato che si parla di orologi – svizzero;
– la misura della distanza potrebbe invece essere una candidata per l’errore: i macchinari del Gran Sasso si trovano infatti 1400 m sotto terra, e la loro posizione può essere calcolata solo in via indiretta, tramite una triangolazione di segnali Gps. In ogni caso, secondo i ricercatori che hanno condotto lo studio, la distanza percorsa dai neutrini da Ginevra all’Appennino potrebbe allontanarsi da quella stimata (730.534,61 m) di al massimo 20 centimetri;
– il momento esatto della creazione del fascio di neutrini è invece forse la cosa più difficile da misurare – secondo quanto Rob Plunkett del Fermilab di Batavia ha detto al New Scientist – perché non ci sono rilevatori di neutrini in uscita nei laboratori del Cern di Ginevra. L’unico modo di calcolare questo istante è quello di estrapolarlo dai dati relativi ai fasci di protoni che producono i neutrini in Svizzera e dalla distribuzione dei dati raccolti al loro arrivo al Gran Sasso.
In ogni caso l’approccio dei vari scienziati a un possibile errore nei dati varia molto. C’è infatti chi è cauto, come Jon Butterworth, docente di fisica dello University College of London: in un articolo sul Guardian, il fisico ammette infatti di aver pensato – alla lettura della notizia – che l’esperimento dovesse contenere un errore. Ma aggiunge anche che sarebbe ingiusto fare con leggerezza dichiarazioni così dure sul lavoro di anni di un nutrito team di professionisti, senza perlomeno leggere attentamente lo studio e aspettare ulteriori conferme o smentite da altri gruppi di ricerca.
Altri, invece, hanno rilasciato commenti sicuramente più caustici. “ L’esperimento potrebbe essere corretto e il risultato possibile, ma diciamo che è più probabile che ci sia qualche errore che è sfuggito ai ricercatori”, ha detto, Jim Al-Khalili, docente alla university of Surrey, sempre al Guardian: “ Ma per farvi capire come la penso su tutta questa storia, la metterò così: se dovesse venir fuori che i dati del Cern sono corretti e che effettivamente i neutrini possono superare la velocità della luce, giuro di mangiare i miei boxer in diretta tv”.
Quel che è certo è che se non si trattasse di questo pilastro della relatività ristretta la scoperta sarebbe stata accettata senza problemi: secondo l’ articolo in cui vengono presentati i risultati – a meno di errori ancora non trovati – c’è una possibilità su 506.707.346 che questi siano sbagliati. Nonostante questo, forse è ancora prematuro sperare nei viaggi del tempo del Doctor Who o nei motori a curvatura dalle velocità superluminali dell’ Enterprise.
via: wired.it
