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Neutrini più veloci della luce: una scoperta per caso

E’ antica ormai l’idea che l’uomo ha di esplorare il passato e il futuro attraverso viaggi intergalattici creando storie e leggende tra scienza e fantascienza. Raggiungere il futuro e magari trovare un altre forme di civiltà e di tecnologie. O magari tornare indietro per i nostalgici del passato. Non si tratta solo di fantascienza da Hollywood, infatti la realtà può avvicinarsi alla fantasia almeno teoricamente. Già con la teoria della relatività di Einstein elaborata tra il 1905 e il 1913, già qualche aspirante esploratore stellare ci pensava su. Anche il “semplice” fatto di aver misurato la velocità della luce, faceva sembrare più vicino l’universo. Secondo la teoria di Einstein gli oggetti che possiedono massa, possono raggiungere al massimo la velocità della luce cioè 300. 000 km/s, velocità che potrebbe sembrare gigantesca ma che messa al confronto delle velocità cosmiche diventa piccolissima. Alla velocità della luce, per raggiungere la stella più vicina a noi ci vorrebbero 4,3 anni , e 300 anni per arrivare sulla Stella Polare. Per non parlare dei due milioni di anni luce che ci vorrebbero per arrivare fino ad Andromeda cioè la galassia più vicina a noi. Se la velocità della luce ci ha fatto sognare le stelle, superarla ci ha fatto provare un brivido del tutto non atteso. Ed è così che amanti della fantascienza, della scienza e semplici curiosi, abbiamo visto davanti ai nostri occhi, nel nostro odierno vedere superare le “colonne d’Ercole” della fisica moderna.

Il grande traguardo è stato raggiunto dagli scienziati di OPERA ( Oscillation Project with Emulsion-Tracking Apparatus), progetto italiano che ha la sua sede nelle profondità del Gran Sasso in Abruzzo, nei Laboratori Nazionali dell’ INFN. In questo laboratorio è presente un enorme rivelatore, di circa 4000 tonnellate che negli ultimi tre anni, cioè dall’inizio degli esperimenti ha censito l’arrivo di più di 16.000 neutrini che sono stati lanciati dai laboratori del CERN di Ginevra. Ma la scoperta del “superamento” della velocità della luce si può dire che sia stato accidentale, infatti lo scopo principale di OPERA, non era quello di costatare la velocità dei neutrini, ma quello di studiare la natura stessa di queste particelle. Si tratta infatti di particelle prive di carica elettrica, con una massa talmente piccola, che potrebbe essere quasi nulla e con una minima interazione con la materia, ma che comunque attraversano continuamente l’universo e che in questo momento stanno attraversando anche noi. Nel 1962 Bruno Pontecorvo aveva predetto che queste particelle, suddivise in neutrini di tipo elettronico muonico e tauonico che potevano trasformarsi l’uno nell’altro durante i loro viaggi, attraverso quello che viene chiamata “Oscillazione”. Quello che si voleva osservare nei laboratori del Gran Sasso era approfondire la conoscenza della natura di queste particelle, e cosi durante gli esperimenti che ha dato validi risultati, è stata rilevata un’importante anomalia nel tempo di percorrenza delle particelle , tra la fonte di lancio e il punto d’arrivo, cioè dal CERN di Ginevra al rivelatore del Gran Sasso. Le particelle si sono dimostrate molto più veloci del previsto, impiegando un tempo inferiore a quello che impiegherebbe un raggio di luce a percorrere la stessa distanza precisamente 732 chilometri in 2,4 millesimi di secondi, risparmiando 60 nanosecondi.

La notizia esplode il 22 settembre quando il Professor Zichichi, autore del progetto che fa viaggiare i neutrini dal CERN al Gran Sasso, telefona verso sera al Giornale per dare un grande annuncio. <<Qui gira voce di una scoperta straordinaria>>. E così il professore rompe l’embargo che si erano imposti gli scienziati del progetto, prima del tempo. Il professore durante l’intervista rilasciata al Giornale sottolinea dell’enorme importanza che potrebbe avere la scoperta se i dati fossero confermati, <<Sarebbe un terremoto incredibile. La velocità della luce nel vuoto è il massimo valore che possa esistere per trasmettere segnali. La cosiddetta “ Relatività Speciale” ha come base fondamentale il fatto che non deve esistere alcuna particella che possa viaggiare a velocità superiore a quella della luce >>. Il progetto che aveva avuto inizio nel 1979, partiva dal presupposto che i neutrini avessero massa zero, mentre si è dimostrato ora che nonostante siano leggerissimi hanno una massa ed è per questo che possono viaggiare a una velocità diversa da quella della luce. La scoperta ha così tanta importanza,<<per il semplice motivo>>, continua il Professore <<che farebbe saltare uno dei pilastri fondamentali su cui si regge la nostra fisica basata sulla struttura spazio- tempo con un totale di quattro dimensioni: 3 di spazio e una di tempo. Cioè il pilastro della “causalità”>>.

Ma a parte la telefonata un po’ avventata di Zichichi la notizia ufficiale è stata data il 23 settembre da Dario Autiero, rappresentante dei 160 scienziati del progetto OPERA alle ore 16 nell’auditorium del CERN, durante una conferenza in cui ha mostrato come è stata condotta la misurazione della distanza, il tempo impiegato e la conseguente misurazione della velocità dei neutrini concludendo che l’esperimento OPERA ha impiegato 6 mesi per mettere in atto tutte le verifiche possibili ed escludere qualsiasi tipo di errore e incertezza sistematica, senza trovare una spiegazione per la discrepanza tra la velocità prevista per i neutrini e quella osservata. Tutto farebbe pensare a una vera rivoluzione fisica, ma per confermare il tutto è necessario rispettare i principi di rigore e riproducibilità. Per questo attualmente altri due laboratori, il FermiLab americano e il giapponese Kek stanno ripetendo l’esperimento per dare conferma a queste scoperte. E se sarà confermato, ancora una volta così come per la penicillina o per l’algoritmo di google una delle più grandi scoperte della scienza sarà stata fatta per caso.

di Eugenia Borgia

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