Neutrini superveloci, nessuna smentita. Per ora

Basta un sussurro per scuotere (almeno apparentemente) il mondo della fisica delle particelle. E, se si parla di  neutrini e  velocità della luce, ci vuole ancora meno. Ed è questo quello che è accaduto nel pomeriggio di lunedì, quando in Rete si è diffusa la notizia di un esperimento presso i  Laboratori del Gran Sasso dell’Istituto nazionale di fisica nuleare –  Icarus – che smentirebbe gli ormai celebri dati di Opera (sempre nel Gran Sasso) sui neutrini superluminari (vedi Galileo, “I neutrini sono più veloci della luce?”).

Proviamo a mettere dei punti fermi in questa storia. Prima di tutto va detto –  come l’Infn ripete fin dall’inizio della vicenda – che i risultati dei test sulla velocità dei neutrini sono preliminari e serviranno altri esperimenti per poter escludere eventuali errori sistematici nelle misurazioni (vedi Galileo, “Neutrini più veloci della luce: ecco le perplessità”). La prima di queste prove del nove è stata già condotta, e lo scorso 18 novembre sono stati resi pubblici i nuovi risultati, che sembrano confermare i precedenti, per di più escludendo alcuni dei possibili errori (vedi Galileo, “Nuove conferme per i neutrini superveloci”). Altri esperimenti, comunque, sono già previsti per il 2012, e anche Usa e Giappone si stanno attrezzando per prove indipendenti.

Secondo: lo studio in questione che sta agitando la Rete è in realtà di circa un mese fa; era stato pubblicato lo scorso 17 ottobre in preprint dagli scienziati dell’esperimento Icarus sul sito ArXiv (prima dell’esame della  peer review), quindi sembra strano gridare ora alla novità.

In ogni caso, in questo nuovo studio i ricercatori sono andati a indagare l’energia che i neutrini avrebbero trasportato con sé lungo il tragitto tra il Cern di Ginevra, dove sono stati creati, e il Gran Sasso. I risultati sembrano confermare una delle varie obiezioni (vedi Galileo, “Perché i neutrini non sarebbero più veloci della luce”) che erano state sollevate fin dall’inizio. Si tratterebbe di un problema teorico non da poco: se i neutrini avessero viaggiato davvero a velocità superiore a quella della luce, nei 730 chilometri che separano i due laboratori avrebbero dovuto perdere gran parte della loro energia. In che modo? Lasciando alle loro spalle fotoni e coppie di elettroni e positroni, secondo un meccanismo analogo a quello che viene chiamato effetto Cherenkov. Che recita più o meno così: quando una particella carica attraversa un particolare mezzo a una velocità superiore a quella che la luce ha nello stesso mezzo, lascia al suo passaggio una scia di radiazioni elettromagnetiche. Bene, nel viaggio dei neutrini, si è vista questa scia?

L’obiezione era stata presentata a settembre su ArXiv e poi pubblicata a fine ottobre su Physical Review Letters dal premio Nobel per la fisica Sheldon Glashow e dal collega Andrew Cohen dell’Università di Boston. Ora, le analisi dell’esperimento Icarus rispondono a quella domanda: i neutrini non avrebbero prodotto alcuna radiazione elettromagnetica durante il viaggio, e non ci sarebbe stata alcuna perdita di energia: quella  misurata all’arrivo sarebbe uguale a quella di partenza.

Questo dato è sufficiente a invalidare i dati sulla velocità? La risposta, per ora, sembra essere no. I risultati di Icarus dicono “solo” che i neutrini non hanno perso energia. È secondo l’ipotesi del premio Nobel Glasgow che questo non sarebbe coerente con una velocità sopraluminare. Non è detto, però, che l’effetto Cherenkov si possa applicare nella condizione dei neutrini superveloci, che per la fisica rappresenta un mondo tutto nuovo, in cui certe regole potrebbero non valere. Insomma, Icarus non smentisce Opera, ma dà un po’ più di sostanza a una delle obiezioni. Tutto resta ancora da dimostrare sperimentalmente. D’altra parte, come conclude Tommaso Dorigo, ricercatore del Cern e del Fermilab, nel suo bel post di commento allo studio su Scientific Blogging, “Physics is hard, folks”.

Credit per l’immagine: Icarus, Infn

Via Wired.it