CRONACA

Più veloci della luce! (forse)

CRONACA – Una cosa è certa: se davvero successivi esperimenti confermeranno i risultati raccolti da OPERA al Gran Sasso, speriamo ci si dimentichi in fretta che in Italia la notizia è arrivata alla stampa generalista grazie a una telefonata del fisico Antonino Zichichi agli amici de Il Giornale, che in una divertente intervista tra Galileo, dimensioni ed epistemologia spicciola di fatto ha rotto unilateralmente l’embargo in maniera a dir poco imbarazzante.

Comunque la conferma del teaser di Zichichi è giunta a poche ore di distanza, la Reuters pubblica (sempre in violazione dell’embargo) un’intervista rilasciata (in buona fede) da Antonio Ereditato, che però si esprime nei toni più prudenti che ci si aspetterebbe anche (e soprattutto) di fronte alle grandi scoperte.

Per tre anni i fisici che lavorano a OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), un imponente esperimento che analizza i neutrini “sparati” da SPS (Super Proton Synchrotron) al CERN hanno raccolto dati e oggi, con un paper su ArXiv (ricordiamo che si tratta di una preprint non ancora sottoposta a peer-review), comunicano ufficialmente i risultati delle loro analisi: OPERA ha identificato dei neutrini superluminali, cioè pare che abbiano percorso i 730 chilometri che separano il laboratorio del Gran Sasso dal CERN in anticipo di 60 nanosecondi rispetto a quanto prevedibile dalle leggi fisiche.

(N.B.: vale la pena specificare che tutto questo non ha niente a che spartire col rilevatore di neutrini “mutanti” all’inizio del film 2012, quelli in grado di far bollire l’interno della Terra: i neutrini sono difficili da studiare proprio perché interagiscono debolmente con la materia. In questo momento siete attraversati da miliardi di neutrini).

Ereditato è chiaro: il fatto che il risultato sia sorprendente è una ragione in più perché sia verificato indipendentemente da altri laboratori, ma dopo tre anni di lavoro i risultati sono abbastanza significativi da condividerli con il resto della comunità scientifica. Per ora questa accompagna a un cauto scetticismo una comprensibile fibrillazione: mai, prima d’ora, è stato osservato qualcosa di simile.

Dobbiamo dimenticarci di Einstein e delle sue teorie? A leggere oggi alcuni titoli si direbbe proprio di sì, in realtà le cose sono un po’ diverse e, ammesso che i risultati siano confermati, la fisica di Einstein è ancora valida. Quando il vostro navigatore GPS vi pianterà in asso, allora potremo dire che la relatività è morta e sepolta, ma al momento una conferma dei risultati ci direbbe “solamente” che i neutrini non sono, con questa, adeguatamente descritti.

Non è, questa, cosa da poco. Come detto all’avvicinarsi della conferenza stampa prevista per questo pomeriggio al CERN (qui la diretta in webcast a partire dalle 16.00) la tensione è altissima tra i fisici e anche i telefoni dell’INFN stanno letteralmente fondendo.

Forse tutta la faccenda si può riassumere con la vignetta di XKCD all’inizio del post (clicca per ingrandire) e sorge un sospetto: l’autore, Randall Munroe, conoscerà Zichichi e Il Giornale?

Stefano Dalla Casa
Giornalista e comunicatore scientifico, mi sono formato all’Università di Bologna e alla Sissa di Trieste. Scrivo abitualmente sull’Aula di Scienze Zanichelli, Wired.it, OggiScienza e collaboro con Pikaia, il portale italiano dell’evoluzione. Ho scritto col pilota di rover marziani Paolo Bellutta il libro di divulgazione "Autisti marziani" (Zanichelli, 2014). Su twitter sono @Radioprozac

31 Commenti

  1. A onore di Ereditato: la intervista alla Reuters è stata rilasciata dietro promessa di rispettare l’embargo. Promessa non mantenuta con grande sconcerto e rabbia di Ereditato

  2. Perdonatemi, parlando proprio da profano…
    Se un’oggetto si muovesse più veloce della luce, la formula della relatività ristretta non ci dovrebbe dire (dico “dovrebbe” perché rammento vagamente un libro di Clifford A. Pickover, che lessi anni fa, che parlava di velocità superluminali e macchine del tempo) che esso viaggi… Indietro nel tempo?
    E ciò cosa implicherebbe, a sua volta?
    La possibilità di costruire, appunto, macchine del tempo?!
    Potremmo, insomma, inviare a noi stessi dei messaggi dal futuro?
    Sempre che lo scarto, ovviamente, non si mantenga nell’ordine delle decine di nanosecondi…
    Illuminatemi, per favore…!
    Ciao,
    grazie,
    Davide.

    1. Ora mi ricordo: Pickover parlava di “tachioni”.
      Un alieno tachionico, appunto, si muoverebbe lungo l’asse del tempo in mondo contrario al nostro.
      Questo riguarderebbe solo i tachioni?
      Se i neutrini viaggiassero davvero più veloci della luce, questo come li farebbe comportare nel tempo?
      Bye,
      D.

  3. “ma dopo tre anni di lavoro i risultati sono abbastanza significativi da condividerli con il resto della comunità scientifica”
    Dopo tre anni di lavoro, decidono di CONDIVIDERE i risultati, questa, secondo me è serietà! Prima di lanciarci in interpretazioni varie, condividiamo i risultati con la comunità scientifica e vediamo cosa fanno gli altri con i nostri dati.

    1. Non vorrei esser stato male interpretato: un conto è com’è andata la cosa finora dal punto di vista mediatico, un conto sono i ricercatori, la professionalità non è qui messa in dubbio. Come dici tu hanno agito secondo le regole della loro professione. La serietà c’è e lo scetticismo pure.

      1. Da parte mia non c’è stata, il tuo articolo è posato e ben scritto. Volevo solo evidenziare ancora di più la differenza tra le dichiarazioni di Ereditato e i pettegolezzi di quell’altro lì…Ziky.
        ciao

  4. Caro Stefano,
    Mi sorprende il tuo scetticismo nei confronti di scienziati che per tre anni hanno lavorato in silenzio senza divulgare i loro dati in possesso (sicuramente anche per il timore di essere subissati di critiche o peggio apostrofati malamente).
    Ti ricordo che la precisione del navigatore GPS non è da imputare alla grande genio di Einstein.
    Tu qui ti riferisci all’uso degli orologi atomici montati sui satelliti GPS?
    Ma con questo fatto sperimentale noi verifichiamo solamente che gli orologi atomici rallentano quando sono vicini ad un grande pianeta massivo.
    Infatti gli orologi montati sui satelliti hanno un ritmo più alto di quelli posizionati a terra, qui la risposta non è che il tempo rallenta con la gravità, ma è, l’orologio atomico è condizionato dalla gravità, per questo gli orologi posti sui satelliti vengono spostati in frequenza prima del lancio proprio per compensarne lo scarto. Con questo si deduce che gli orologi atomici non sono “assoluti” perché vengono condizionati dai pianeti massivi, succede questo perché l’orologio atomico lavora sul salto di livello, ma questo salto di livello può essere condizionato anche dall’alterazione della frequenza atomica e la frequenza può essere condizionata se si è in presenza di una forte gravità. La conferma l’abbiamo dalla taratura dell’orologio prima del lancio, se fosse stato “assoluto” non avremmo proprio avuto la possibilità di tarare l’orologio.
    Per ulteriori informazioni http://www.lafisica.info/orologi_atomici.html
    L’orologio atomico come la clessidra è condizionato dalla gravità, dal momento che il suo funzionamento si basa sull’oscillazione di un atomo di cesio (con massa) e la massa come sai è condizionata dalla gravità.
    Dire che gli orologi atomici confermano la relatività di Einstein questa è una vera bufala scientifica.

    Con Einstein purtroppo siamo usciti dai binari della logica scientifica, ma dubito fortemente che questo piccolo sobbalzo ci faccia tornare la ragione, per comprendere la fisica bisogna prima capire la meccanica dei singoli fatti e solo dopo si può pontificare delle teorie strabilianti. http://www.lafisica.info
    Voi ricercatori che amate divulgare avete un compito importante da svolgere, dovete verificare prima se le teorie che vengono esposte rispettano i principi scientifici consolidati, altrimenti si devono informare i propri lettori delle contraddizioni emerse e che le teorie sono ancora tutte da verificare.
    Il vostro lavoro se viene fatto bene è fondamentale per un sano progresso, ma solo se è eseguito con imparzialità e competenza.
    Buona conoscenza a tutti

    1. Senza offesa, ma che stai dicendo??? In questo intervento e nel link riportato ho letto moltissime castronerie scientifiche…
      PhD student in Theoretical Particle Physics, University of Manchester

  5. Non credete sia un po’ tautologico invalidare la relatività speciale tramite l’uso di uno strumento (il GPS) le cui misure sono calibrate grazie alla relatività generale?

  6. Ma.nessuno si ricorda che nel 2009 dai fisici di Udine è stato scoperto un’acceleratore di particelle naturale :E’ migliaia di volte il Cern di Ginevra.Sono stati osservati oggetti che vanno più veloci della luce.

    1. Tu forse confondi il movimento apparente di una galassia in allontanamento da noi (e, aggiungo, molto distante da noi) che fa sembrare che essa “viaggi” a velocità superluminali…
      Se quindi parli di un oggetto nello spazio profondo, non c’è velocità superluminale, ma “apparenza di”…
      I fisici di Udine?
      Chi poi, di preciso?
      Ciao,
      Davide.

    1. A quanto pare, misurata.
      Quindi, ti pongo un quesito di ordine filosofico: “Quando un’utopia si realizza, cessa di essere tale?”
      Secondo me, sì.
      Bisogna vedere se quei 60 nanosecondi sono un errore di misurazione oppure no.
      Ma dato che per ora pare che non sia così, io non sarei così propenso ad elaborare sentenze nette.
      In un ambito in cui, tra l’altro, salvo pochi di noi, credo che nessuno abbia gli strumenti scientifici adatti per affermare se quanto delle menti più grandi delle nostre abbia realizzato sia fuffa oppure no (e io, tra coloro che quegli strumenti ce l’hanno, _non_ mi ci faccio rientrare!).
      Per ora, io, mi attengo alle evidenze… Che, pur se scarse, mi sembrano sempre tali.
      Bye,
      D.
      p.s.: faccio presente che, se quanto riportato nel succitato articolo fosse vero, mi pare di capire che l’edificio della relatività eisteniana non crolli. A quanto pare non è esaustivo – e questo credo lo sappia chiunque conosca la problematica della “Teoria del Tutto” – ma cio’ non implica che vada buttato a mare…
      Giusto?
      😉

  7. Bisogna vedere da che tipo specifico d’esperimenti derivano questi neutrini… Una cosa sono neutrini generici superluminali e altro neutrini che sono prodotti da interazioni e operazioni particolari. Vi possono essere spiegazioni plausibili già comprese nella fisica che conosciamo, come ad esempio l’effetto-tunnel quantistico. O il passaggio dei neutrini, che hanno dimensioni infinitesimali, attraverso altre dimensioni spaziali, cosa che comunque è già considerata nelle teorie presenti…e anzi i fisici ne sono alla ricerca. Io quasi un paio d’anni fa avevo ipotizzato e scritto che i recenti esperimenti LHC e simili avrebbero anche potuto aprire vie di comunicazione con altre dimensioni fisiche geometriche, o con realtà parallele compatibili con la teoria everettiana, ripresa attualmente da Lev Vaidman, D.Deutsch e altri… Realtà precluse a contatti macroscopici sistematici ma non a quelli occasionali relativi alle misure di particelle di dimensioni minime e massa quasi nulla: se il tessuto fine spaziotemporale è discreto e composto anche da nano-whormhole come già si ipotizza da anni. Nello scontro dei nuclei la pressione comprime in misura enorme e quindi distorce i campi spaziotemporali. Chissà che quella mia non sia stata una vera predizione?? Comunque la Teoria relativistica vieta non v > c ma v > di qualunque trasmissione d’informazione a v(c). Questi neutrini sono in grado di trasportare informazione ricevibile da un punto all’altro dello spazio??…

  8. Posso chiederti, girandoti la tua domanda cambiata di un termine: “Questi neutrini sono in grado di trasportare informazione ricevibile da un punto all’altro del tempo?”
    E, cmnq, credo che se l’esperimento in questione dovesse essere confermato, verrà dimostrato che i neutrini viaggiano più veloci della luce, e, quindi, veicolano informazione.
    D’altra parte – domanda da profano – come potrebbe essere diversamente?
    Ciao,
    Davide.

    1. I neutrini sono difficili da studiare, a livello particellare elementare il tempo non è così tanto distinguibile dallo spazio (vedi teorema di Wigner e diagrammi di Feynman); il punto però è: se questo tipo specifico di neutrini, o quelli risultanti da tali peculiari sperimentazioni (a livelli di TeV), sono in grado di farlo… Infatti tutti gli altri neutrini emessi prima di quest’ultimi, finora non avevano presentato spontaneamente (cioé a prescindere da operazioni quantistiche) tale “anomalia” cinetica.
      Anche la luce va più veloce di (c) nei laboratori quantistici, c’è letteratura a volontà su questa questione e ti consiglio la lettura di QED di Richard Feynman in riferimento al moto dei fotoni.
      E ad esempio il teletrasporto compiuto da A.Zeilinger nel 1997 ad Innsbruck è teoricamente praticabile anche con oggetti quantistici dotati di massa, la teoria li contempla senza che si contraddica la relatività. E in questi casi lo spostamento di proprietà particellari e d’influenze tra loro non trasmettono dati da cui si possano ricavare informazioni empiriche certe (qui sta il segreto!). Sai con la scienza, e soprattutto la fisica di base, non bisogna essere troppo rigidi. I meccanismi fondamentali della natura sono ricchi di sfumature. E tra l’altro in merito possono sbagliare facilmente pure i più esperti. Ciao.

  9. Sapevo della “velocità di gruppo” (e mi ricordo dei condensati di Bose_Einstein), e sapevo che quel tipo di velocità non poteva veicolare informazione, e che quindi l'”Istituto” della Relatività non ne risultasse invalidato…
    Però, ho già più volte sollevato la questione a seguito di questo post: possibile che quest’anomalia non possa coesistere con il resto della Relatività?
    Voglio dire, Arthur Eddington, le “lenti gravitazionali” e i GPS ci dimostrano che la gravità deforma lo spazio e che oggetti in movimento a velocità diverse “vivono” tempi diversi, ovvero che Einstein, su certe questioni, _ha indubitabilmente_ ragione.
    Ma si sa anche che, a livello di infinitamente piccolo, la Relatività non funziona più.
    Quindi, ribadisco: non sarebbe semplicemente possibile che questa classe di neutrini, “artificialmente” spinta, superi la velocità della luce senza che ciò spazzi via Einstein?
    Ciao,
    Davide.

    1. Sì ma mi pare che stiamo, almeno in linea generale, d’accordo. Quello che mi preme specificare è che la relatività, anche quella speciale, sarebbe alterata se informazioni, almeno di natura spontanea, passassero da un luogo all’altro con velocità superluminale. Perché in tal modo si altererebbe la relazione di causa ed effetto che la relatività basa fisicamente proprio su tale limite.
      Il punto chiave è: la trasmissione d’informazione empiricamente certa da un sistema all’altro. Se fosse superluminale, per una serie di conseguenze logiche, matematiche e geometriche, si creerebbero paradossi naturali: la coerenza fra gli eventi diverrebbe confusa. Ma finché non avviene tale scambio d’informazioni, almeno a livello fisicamente spontaneo, l’impianto relativistico resta in piedi.Ciao.

      1. Wow, grazie della risposta: finalmente ho capito dove è il punto.
        Credevo che i neutrini superluminali fossero un’entità a se’ stante, non avevo compreso che accettare la possibilità della trasmissione dell’informazione a velocità superluminali potesse invalidare la Relatività.
        Ma questo perché io non sono un fisico!

  10. Se ad esempio risultasse possibile un domani progettare (almeno in teoria) apparecchi GPS che usano neutrini di questo tipo per captare e riemettere segnali precisi in grado d’influire sostanzialmente sugli eventi e i comportamenti naturali e umani a ritmo superluminale…allora sì che dovremmo tornare alla fisica Newtoniana, che tutti ‘sti scrupoli con la luce non se li faceva…

  11. Quello che deve far riflettere è che quei neutrini hanno superato “di poco” la veloctà della luce… Insomma, non c’è una relazione nota tra fotoni e neutrini. Quindi, o c’è un errore nell’esperimento, oppure questa anomalia vuole indicarci qualcosa. Se l’esperimento fosse corretto, quale sarebbe il significato? Che rapporto c’è, tra velocità della luce e velocità dei neutrini? I neutrini non si muovono a velocità infinita; e se hanno massa (anche piccolissima) dovrebbero muoversi (come vuole Einstein)a velocità inferiore a quella della luce. Perché si muovono a velocità un po’ maggiore di quella della luce? Forse i neutrini hanno un doppio aspetto: fisico e parafisico. Do

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