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Neutrini in gara contro il tempo

FUTURO – Tic, tac, tic, tac, tic … è già scaduto il tempo per i neutrini superveloci? Sembra un paradosso ma le critiche più consistenti finora sollevate ai dati dell’esperimento OPERA evidenziano un problema di sincronizzazione degli orologi.
Al momento della pubblicazione del paper, gli stessi membri della Collaborazione hanno chiesto alla comunità scientifica di aiutarli a capire dove avessero sbagliato o come, eventualmente, potesse essere spiegata quella osservazione così inaspettata. Qualcuno ha messo in moto la macchina delle nuove idee, qualcun altro è andato in cerca dell’errore.
Un particolare non spiegato accuratamente nello studio di OPERA riguarda il modo di regolare i due diversi orologi che misurano il tempo di partenza e di arrivo dei neutrini. Un’operazione apparentemente banale ma che nasconderebbe numerose insidie, analizzate da Carlo Contaldi dell’Imperial College di Londra in un articolo pubblicato qualche giorno fa sugli Archivi e ripreso anche da Nature.
Il fascio di neutrini prodotto al CERN su cui è stata effettuata la misura della velocità viene emesso in un solo senso, dunque il tempo all’arrivo non può essere misurato con lo stesso starter. Occorrono per forza due orologi, uno al CERN e uno al Gran Sasso che, trovandosi a causa della rotazione terrestre in due sistemi di riferimento non equivalenti, vanno sincronizzati, con una precisione almeno del nanosecondo.
Un’operazione cruciale per la quale gli scienziati di OPERA si sono serviti di un unico satellite GPS. Tuttavia, secondo Contaldi, non sarebbe stato adeguatamente considerato che, prendendo come riferimento il centro della Terra, la forza di gravità al CERN è leggermente maggiore rispetto al Gran Sasso; questo basterebbe a sfalsare il ticchettio dei due orologi causando una dilatazione temporale apprezzabile, dell’ordine di decine di nanosecondi. Un’altra complicazione nascerebbe dal fatto che il tempo proprio dei neutrini nella traiettoria sotterranea – oltre 12 chilometri di profondità sotto la crosta terrestre a metà del tragitto – differisce dal tempo misurato in superficie.
La natura sfuggente dei neutrini e la complessità della misura non rendono l’esperimento facilmente riproducibile. Inoltre la posta in gioco dell’ipotetica scoperta è talmente alta che per una risposta costruttiva alle critiche bisognerà necessariamente attendere.
Basterà un leggero sfasamento temporale a invalidare l’interpretazione di velocità superluminale del neutrino? Secondo Dario Auterio, dell’Istituto di Fisica Nucleare di Lione, la continua risincronizzazione degli orologi per mezzo del satellite GPS effettuata durante l’esperimento avrebbe permesso di rendere trascurabile questo effetto. Staremo a vedere.

7 Commenti

  1. In verità tra Ginevra e Gran Sasso esiste un altro effetto relativistico ben più “pesante” della gravità: la diversa velocità che deriva dalla rotazione terrestre. Sono, sia codesto che quello gravitazionale, effetti facilmente misurabili a chiunque sappia di fisica:e si giunge ad un effetto che, se non preso in considerazione, porta ad una devianza di 10 alla meno 14 ! L’eventuale errore, evidentemente, non viene da effetti relativistici. Mi stupisco che chi avanza una ipotesi così facilmente verificabile e falsificabile sia un fisico !

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  3. Ecco la ipotesi pazza di uno che in 86 anni non è riuscito a diventare un fisico:
    premesso che se i neutrini della SN1987 avessero viaggiato alla velocità (presunta) di quelli di OPERA sarebbero arrivati con qualche anno di anticipo rispetto ai fotoni e quindi hanno viaggiato a una velocità uguale a “c” (o differente di pochissimo, molto meno di quella risultante da OPERA); premesso anche che è compatibile con la relatività (almeno così ricordo di aver letto) l’esistenza di ipotetiche particelle più veloci della luce (tachioni) le quali, fornendo loro energia, rallentano e l’energia da fornire per rallentarle fino a c tende all’infinito, mentre sottraendo energia accelererebbero; tutto ciò premesso è ipotizzabile che i neutrini siano tachioni e quindi viaggino nel vuoto a una v appena superiore a “c” e che accelerino viaggiando in un mezzo (crosta terrestre) che sottrae loro energia (non so come).

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