Neutrini Più Veloce Della Luce

[IL DANI 0]

Molti avranno appreso questa strabiliante notizia di qualche giorno fà.Non sono certo un esperto, solo un appasionato, ma forse posso aiutare a fare un pò di chiarezza per i profani.Purtroppo l'argomento è spesso vittima della disinformazione e, si sa, i titoli di giornale sono fatti per vendere i giornali.

Che cosa è successo?

Il gran Sasso Laboratory, in collaborazione con il CERN di Ginevra ha effettutato negli ultimi anni un interessante esperimento chiamato OPERA volto a cogliere prove sperimentali riguardo alla massa del neutrino, una sfuggente particella estremamente difficile da rilevare.Il rilevatore posto al gran sasso avrebbe dovuto cogliere una particolare 'oscillazione' dei neutrini sparati da Ginevra (in realtà una vera e propria mutazione, da neutrino muonico a neutrino tau), che secondo la teoria sarebbe stata la prova ineluttabile del fatto che questa stravagante particella ha una seppur piccolissima massa.Dopo un viaggio attraverso il terreno (i neutrini non interagiscono praticamente con nulla e sono in grado di attraversare l'intero pianeta senza nemmeno accorgersene) di 730km giungono al gran sasso dove vengono catturati.Un questione aperta da anni che finalmente qualche mese fa ha avuto una risposta: la mutazione è stata rilevata, il neutrino ha massa!Il grande successo del team italiano ha implicazioni scientifiche incredibili ed è di enorme importanza, tuttavia i ricercatori avevano 'un segreto'...

In quell'esperimento rilevarono anche qualcosa d'altro, tanto incredibile che decisero di non rendere pubblico finchè non avessero rivisto i dati in ogni minimo dettaglio alla ricerca di un errore.Pochi giorni fà si sono arresi, non trovando 'l'inghippo' hanno deciso di chiedere aiuto ai fisici del mondo intero per venirne a capo.A quanto pare alcuni dei neutrini dell'esperimento sarebbero arrivati a destinazione prima del previsto,superando significativamente la velocità della luce!

Ciò è chiaramente in disaccordo con la relatività di Einstein che ci dice che è impossibile, non perchè ci sia 'un limite di velocità cosmico' ma perchè la trama stessa dello spazio e del tempo non lo permette.I fisici del gran sasso hanno annunciato la cosa senza reclamare una grande scoperta ma con la cautela del caso, una cosa del genere può far decollare una carriera, ma la può anche stroncare brutalmente!La teoria della relatività è un colosso della fisica, qualcosa contro cui nessuno scienziato di buon senso si metterebbe vista la sua attendibilità vagliata sperimentalmente da quasi un secolo!

Nonostante l'eccessivo entusiasmo dei gionali gli scienziati di tutto il mondo hanno preso la cosa in maniera molto scettica ma, vista la credibilità di cui gode il team di ricercatori, anche in maniera seria e con metodo scientifico.Ben presto fu chiaro che c'erano 2 possibilità: la prima è che la misura sia corretta e che una costante fondamentale della fisica sia stata 'sfondata' costringendoci a rivedere alcuni valori della stessa e a segnalarci che cè qualcosa che ci sfugge.La seconda è che, malgrado l'indiscussa serietà e meticolosità dei ricercatori, qualcosa sia sfuggito e ci sia un errore di misurazione.Prima di fare ipotesi 'fantasiose' i fisici di tutto il mondo stanno raschiando i risultati da cima a fondo, sondando ogni cifra alla ricerca di un errore, un disturbo, qualsiasi cosa che possa aver 'inquinato' l'esperimento.

Ma cosa è un neutrino?

Il neutrino venne ipotizzato da Wolfgang Pauli nel 1930.Studiando il decadimento beta (la più classica forma di radioattività) scopri che a livello teorico i conti non quadravano, mancava 'qualcosa' all'appello di quella interazione.Per far quadrare i conti doveva inserire una particella, prodotta nel decadimento, di massa nulla o insignificante, immune alla forza nucleare forte e privo di carica elettrica.Lo chiamò neutrino, ma all'epoca credeva fosse solo un artefizio matematico.Col passare degli anni il sentore che questa particella fosse 'reale' (e non un modo di scopare la polvere sotto il tappeto come talvolta fanno i fisici)crebbe sempre di più finche nel 1956 un esperimento tolse ogni dubbio rivelando queste sfuggenti particelle.Ogni giorno miliardi di neutrini provenienti dalle reazione nucleari all'interno del sole passano indenni attraverso il nostro corpo e l'intero nostro pianeta, ma potendo interagire solo con la forza di gravità e la forza nucleare debole ci attraversano con una probabilità incredibilmente bassa di essere 'bloccate' e generare qualsiasi tipo di interazione!

Einstein ha quindi fallito?

Einstein trionfa ogni volta che accendete la vostra auto (la batteria delle auto funziona grazie a un effetto relativistico negli atomi di elementi pesanti), ogni volta che usate un GPS ( gli orologi di bordo dei satelliti sono sfalzati secondo le regole della relatività altrimenti il diverso scorrere del tempo a quella quota porterebbe in breve tempo a errori che renderebbero il tutto inutile),ogni volta che un astronomo calcola l'orbita di mercurio (che presentava anomalie in disaccordo con le leggi di newton, spiegate dalla relatività generale).La teoria della relatività ha predetto che l'universo non è statico, che la luce può essere deviata dai campi gravitazionali anche se priva di massa (in disaccordo con le leggi di Newton), ha previsto oggetti 'esotici' che popolano il nostro universo che sono poi stati confermati (buchi neri,pulsar,stelle di neutroni), ci ha insegnato ha maneggiare l'energia degli atomi, che energia e massa sono la stessa cosa, che l'universo funziona in maniera completamente diversa da quella che è la nostra esperienza su questo minuscolo e mite pianeta, che la forza di gravità è qualcosa di completamente diverso da quello che ci aspettiamo e molto altro.Dire che la teoria della relatività è sbagliata significa non sapere di cosa si sta parlando, oppure voler fare notizia.Se fosse confermato il dato riguardo alla velocità dei neutrini saremmo certamente in dovere di correggere qualcosa, forse una piccola correzione del valore C, o forse una enorme teoria unitaria che unisca finalmente la relatività, la meccanica quantistica e questa 'magia' dei neutrini ma che possa in tutto e per tutto ricalcare i successi delle attuali teorie.Che la teoria della relatività non è una 'teoria ultima' e comunque ben noto da tempo, l'imbarazzante disaccordo fra questa e il modello standard (lo strumento teorico più preciso mai realizzato e che descrive QUASI tutto l'universo a noi noto utilizzando 18 parametri;12particelle e 4forze) ci fà capire che prima o poi ci troveremo a dover creare qualcosa che possa riunire tutte le attuali teorie sotto un unico 'tetto', la tanto agognata 'teoria del tutto'.

Se i dati fossero corretti, che ipotesi ci sono al riguardo?

Al momento l'ipotesi più utilizzata è che i neutrini siano in grado di prendere una sorta di scorciatoia...

Una delle più promettenti teorie degli ultimi anni che aspirano a essere 'teoria del tutto' è la teoria delle stringhe.Essa prevede che lo spazio sia formato da 11 dimensioni (la maggior parte delle quali arrotolate in uno spazio minuscolo), i neutrini potrebbero quindi 'tagliare' per queste dimensioni e accorciarsi di fatto la strada, sarebbe comunque la prima prova sperimentale di una teoria che, per quanto affascinante e elegante, non ha mai fatto previsioni verificabili, e rimane a tutt'oggi solamente un elegante e complesso esercizio matematico.

Oppure il valore C che ora noi consideriamo pari alla velocità dei fotoni è in realtà leggermente più alto, forse i fotoni sono disturbati da qualcosa che non conosciamo e che i neutrini ignorano.In questo caso il valore C non sarebbe corrispondente alla velocità della luce ma a quella dei neutrini.

Qualsiasi altra ipotesi verrà fuori dovrà comunque tenere conto di una cosa importante: la teoria della relatività funziona e si basa proprio sull'asserzione che esista la costante C, invalicabile, non si può certo 'rottamarla' e ripartire da zero finchè ci dà dati congrui con il comportamento della natura.

Per concludere, prima di speculare eccessivamente sulle conseguenze della scoperta, è bene che venga confermata da altri esperimenti simili, da ricercatori diversi, che i risultati siano setacciati a fondo e questa anomalia diventi una evidenza insindacabile.Molto lavoro deve essere ancora fatto prima di avere delle certezze al riguardo, non ci resta che aspettare che la scienza faccia il suo corso, andandoci coi piedi di piombo e ben piantati per terra, e attenendosi solamente a quelli che sono i fatti.

 

Spero di aver fatto chiarezza e di non aver provocato troppe epistassi , mi scuso inoltre con gli 'addetti ai lavori' se ho forse scritto eventuali inesattezze nel tentativo di semplificare il più possibile i concetti

[Chiaro 0]

Dani.. ad un certo punto... non ricordo bene dove... hai scritto una parola senza accento! E' grave!

 

A parte gli scherzi, è interessantissimo. Grazie della spiegazione perchè personalmente non avevo capito una mazza.

[Agno 0]

Grande Dani, hai fatto luce su un'argomento che in tv era stato spiegato male.

[Flower 0]

Scusa Dani , ma trovo il tuo "articolo" troppo di Sinistra!

[Poncio 0]

...ok...interessante...ma non riusciamo a sfruttare il neutriniminininini per rendere le nostre ASG più potenti...muahahahahhahahahahah

 

..bravo dany..è un piacere leggere i tuoi approfondimenti filtrati dal senzionalismo dei media...

[Chiaro 0]

Sono però in leggero disaccordo con la teoria delle 11 dimensioni avvolte su loro stesse che scatenerebbero una scorciatoia temporale nello spazio.

Lo sanno tutti che ormai c'è traffico a qualsiasi ora...

[IL DANI 0]

Piccolo aggiornamento:

Fra gli errori di misurazione possibili, quello più accreditato era che il troppo breve lasso di tempo fra un impulso e l'altro possa aver creato confusione nell'identificazione dei vari gruppi di neutrini.Per farla semplice è come se avessimo difficoltà a capire quale sia effettivamente il pallino che è uscito per primo o per ultimo da una raffica di asg a causa della troppo elevata velocità della raffica (tempo trascorso fra l'uscita di un pallino e quello dopo), giungendo quindi a misurazioni fuorvianti.

E' stato quindi effettuato un esperimento volto a escludere questa possibilità, questa volta i neutrini sono stati sparati con impulsi più brevi e concentrati, e con un intervallo di tempo fra uno e l altro che escludesse questo tipo di errore.

Il risultato, reso pubblico da un recente comunicato stampa, è che l'anomalia è rimasta, alcuni neutrini (20 per la precisione) hanno nuovamente manifestato lo stesso assurdo comportamento.

Se dunque di un errore sistematico si tratta, al momento i ricercatori non hanno idea di quale possa essere.

Ovviamente è necessario aspettare che altri gruppi di ricerca con altri strumenti diano risultati compatibili prima di considerarlo realmente un comportamento del neutrino stesso,e anche se fosse andrebbe esaminato attentamente il metodo, nulla vieta che l'errore stia lì e possa ripresentarsi in altre misurazioni, insomma 'per annunci straordinari servono prove straordinarie'.

L'interesse e la curiosità continua comunque a crescere e il sospetto che una nuova fisica stia facendo capolino da sotto il velo di einstein si insinua sempre di più nella comunità internazionale di scienziati.

Non ci resta che attendere nuovi risultati

[IL DANI 0]

C'è parecchio fermento intorno all'argomento in questi giorni.Nuovo aggiornamento:

Nel laboratorio del gran sasso esiste un team indipendenti di ricercatori che sta usando i medesimi fasci sparati dal CERN per ricerche di altro tipo, l'esperimento ICARUS.Ebbene dai loro dati sorgerebbero delle incongruenze con i sorprendenti risultati di OPERA.Per farla breve questi neutrini non presentano delle particolari caratteristiche che dovrebbero presentare nel caso fossero realmente andati più veloce della luce.

Nel dettaglio, quando qualcosa supera in velocità i fotoni (che non sempre viaggiano a C) all'interno di un mezzo di propagazione, emette necessariamente una particolare radiazione, chiamata radiazione di Cherenkov.Osserviamo questo fenomeno nelle barre di combustibile delle centrali nucleari, in cui le particelle radiattive emesse non interagiscono con l'acqua circostante (al contrario dei fotoni che vengono rallentati) e vanno di fatto più veloci di questi ultimi.Questo fenomeno è la causa della nota luminescenza azzurra che circonda oggetti radiattivi immersi in acqua, è una sorta di 'boom supersonico' della luce un 'boom superluminare' se mi passate la definizione.Ebbene questa radiazione, come tutte, preclude una leggera perdita di energia da parte dell'elemento radiante, cosa che NON è stata rilevata nei neutrini sparati da Ginevra che ,ricordo, sono gli stessi analizzati dall'esperimento OPERA.I ricercatori di ICARUS sollevano dunque questo dubbio,se questi neutrini hanno di fatto viaggiato più veloce dei fotoni, perchè non manifestano queste caratteristiche?Il dibattito rimane aperto e sempre più interessante....

 

QUI trovate la comunicazione ufficiale del gruppo di ricerca ICARUS

 

aggiungo: in giappone e negli stati uniti altri gruppi di ricerca stanno cercando di replicare i risultati di OPERA,non ci resta che attendere i loro risultati!

Edited November 21, 2011 by IL DANI

[IL DANI 0]

Ed ecco alzarsi in volo enormi badilate di letame, in un teatrino tipico del nostro paese quelli che fino a ieri erano definiti dai media quasi degli 'eroi italiani' che 'hanno battuto Einstein' (perchè si sa che alla fine sembra sia necessario ridurre tutto a una specie di partita di calcio dove c'è un vincitore e un vinto per poterne umiliare i sostenitori il giorno dopo in ufficio), ora diventano degli 'scienziati-Schettino', che coleranno a picco nel mare dell'indignazione generale colpiti e affondati dalle cannonate dei media e dei fisici della domenica (che settimana scorsa erano esperti marinai e quella prima ancora probabilmente criminologi di fama o quant'altro...),altre testate preferiscono la tecnica dello scarica barile, ed ecco che 'un successo tutto italiano' è diventato 'l'errore del CERN' per buona pace dei colleghi svizzeri.Mi aspetto di vedere Antonio Ereditato da Barbara d'urso, per venire sottoposto al suo famoso sguardo pietoso.

Fortunatamente nel mondo scientifico le cose funzionano diversamente.Come probabilmente avete letto sui giornali i ricercatori di OPERA sembrano finalmente giunti a capo dell'anomalia che faceva apparire il fascio di neutrini più veloce della luce, non può ancora essere confermato con certezza, ma in un collegamento non perfetto di un cavo in fibra ottica che trasportava i dati GPS, e in un errore di sincronizzazione degli orologi fra Cern e gran sasso, sembra risiedere il problema, che se compensato porta i tempi calcolati a valori nella norma.Detto così sembra un errore banale e clamoroso, ma ricordiamoci che stiamo parlando di misurazioni con margini di errore ristrettissimi, non è che c'era il cavo semplicemente collegato male o che i ricercatori sincronizzino gli orologi con un 'pronti...via!' per telefono

Occorre inoltre per questo nuovo dato attenersi alla stessa prudenza con cui è stata accolto quello iniziale, aspettare conferme inequivocabili, che probabilmente arriveranno presto dagli esperimenti che si stanno svolgento appositamente in USA e Giappone.

I ricercatori italiani hanno comunque dimostrato una grandissima professionalità, nella sobrietà e nell'umiltà con cui è stato annunciata la scoperta dell'anomalia, e il modo assolutamente impeccabile con cui hanno senza indugio reso pubblico questo possibile errore, trovato da loro stessi.Insomma, nel mondo scientifico non hanno certo perso di credibilità, anzi!

Inoltre questo 'svarione' ha creato un clima positivamente anomalo in tutte le comunità scientifice mondiali, in questi mesi infatti i gruppi di ricerca più importanti del mondo hanno lavorato fianco a fianco sugli stessi dati, in un clima di condivisione senza precedenti, che si spera diventi una realtà ordinaria in futuro, perchè aldilà delle ambizioni, delle nazionalità,e delle politiche, i risultati raggiuti in questo campo riguardano la nostra intera civiltà e l'universo che tutti condividiamo.

 

P.S. se siete delusi per la mancata rivoluzione, pazientate ancora un pò perchè intanto a Ginevra nell'LHC sembra stia facendo capolino il bosone di Higgs, anche se ovviamente è ancora troppo presto per annunci clamorosi regna l'ottimismo per alcuni dati 'rassicuranti'.

[Rainbow six 0]

Ed ecco alzarsi in volo enormi badilate di letame, in un teatrino tipico del nostro paese quelli che fino a ieri erano definiti dai media quasi degli 'eroi italiani' che 'hanno battuto Einstein' (perchè si sa che alla fine sembra sia necessario ridurre tutto a una specie di partita di calcio dove c'è un vincitore e un vinto per poterne umiliare i sostenitori il giorno dopo in ufficio), ora diventano degli 'scienziati-Schettino', che coleranno a picco nel mare dell'indignazione generale colpiti e affondati dalle cannonate dei media e dei fisici della domenica (che settimana scorsa erano esperti marinai e quella prima ancora probabilmente criminologi di fama o quant'altro...),altre testate preferiscono la tecnica dello scarica barile, ed ecco che 'un successo tutto italiano' è diventato 'l'errore del CERN' per buona pace dei colleghi svizzeri.Mi aspetto di vedere Antonio Ereditato da Barbara d'urso, per venire sottoposto al suo famoso sguardo pietoso.

 

 

:worshippy: :worshippy: :worshippy:

Ti stimo all'ennesima potenza Dani!!!!!!!

Quello che dici si vede tutti i giorni in tutti i campi!!!!!!

 

E' comunque sempre un piacere leggere gli approfondimenti scientifici che ci regali con un linguaggio comprensibile anche a noi profani!

Edited February 23, 2012 by Rainbow six