Neutrini più veloci della luce

[bleffort]

astro ha scritto:

Ma non ho ben chiara una cosa:se i neutrini hanno superato la velocità della luce,vuol dire che sono arrivati "alla meta" ancora prima di essere stati sparati?
con tutti i documentari e video che ho visto tutti sono concordi che avvicinandosi o andando alla velocità della luce si viaggerebbe per modo di dire nel futuro,e fin qui ci siamo...ma se si supera la velocità della luce teoricamente si arriverebbe ancora prima di essere partiti è giusto?

Al nostro occhio si ,ma in realtà no, quando partono non vediamo la partenza perchè i fotoni arrivano al nostro occhio dopo che i Neutrini sono arrivati.

[mik.300]

tommaso ha scritto:

Neutrini superluminali? Andiamoci cauti
I neutrini superano davvero la velocità della luce? L'invito alla cautela di due fisici teorici: secondo i quali, se non si tratta di un errore, forse le particelle prendono una scorciatoia
di Davide Castelvecchi
In un articolo conciso - ma perentorio – apparso online la scorsa settimana, Andrew Cohen e Sheldon Glashow, della Boston University, affermano che, in base ai loro calcoli, qualunque neutrino che superasse la velocità della luce irradierebbe energia, lasciando dietro di sé una scia di particelle più lente, allo stesso modo di ciò che avviene quando un jet supera la barriera del suono.

I loro risultati mettono quindi in dubbio la correttezza delle misurazioni recentemente annunciate al CERN secondo cui i neutrini viaggerebbero di poco più veloci della radiazione elettromagnetica.
Di questo, tuttavia, Cohen non pare contento, né sollevato. “Al contrario, sono rattristato e deluso”, sottolinea. Dopo tutto, molti fisici preferirebbero che la scioccante misurazione annunciata dal CERN fosse corretta. Per i fisici sperimentali sarebbe la scoperta del secolo e per i teorici, il punto di partenza per un eccitante periodo di creativo scompiglio. “Sarebbe noioso se la natura si comportasse sempre nel modo previsto”, ha aggiunto Cohen.

Il risultato annunciato al CERN il 23 settembre era senz'altro imprevisto. Ne hanno parlato un po' tutti, ma lo riassumiamo per dovere di cronaca: un gruppo di ricercatori dell'esperimento OPERA ha annunciato di aver inviato attraverso la crosta terrestre che separa Ginevra dai Laboratori dell'INFN al Gran Sasso un fascio di neutrini, che, secondo le stime, è arrivato a destinazione circa 60 nanosecondi prima del previsto, violando il limite universale alla velocità stabilito dalla teoria della relatività di Albert Einstein.

Gli esperti invitano alla cautela, specialmente perché un'altra misurazione della velocità del neutrino – condotta nel 1987 grazie alla rilevazione di particelle provenienti da una supernova esplosa nella Nube di Magellano, appena fuori dalla Via Lattea – indica con alta precisione e accuratezza che i neutrini rispettano tale limite.

I neutrini provenienti dalla supernova, però, erano relativamente deboli; al confronto, quelli provenienti dal CERN hanno un'energia almeno 1000 volte maggiore. E se alcuni neutrini fossero effettivamente superluminali, lasciando quelli meno energetici confinati nel nostro noioso modo relativistico?

Cohen e Glashow (premio Nobel per la fisica con Abdus Salam e Steven Weinberg nel 1979) hanno considerato precisamente il tipo di neutrini ad alta energia rilevati al Gran Sasso. A partire da principi basilari quali la conservazione dell'energia e della quantità di moto, hanno dedotto che se esistessero effettivamente, le particelle superluminali potrebbero decadere in altre particelle legate a un limite di velocità più basso.
“Quando tutte le particelle hanno la stessa velocità massima raggiungibile, non è possibile per una di esse perdere energia emettendone un'altra”, spiega Cohen. “Ma se le velocità massimale non è la stessa per tutte le particelle coinvolte, allora questo può succedere”.

Un effetto di questo tipo è ben noto nel caso in cui gli elettroni hanno un limite superiore di velocità (la velocità della luce) e la luce stessa ne ha uno inferiore. Questo può avvenire perché quando la luce si propaga in mezzo materiale – sia esso acqua, aria o vetro – la sua velocità viene drasticamente ridotta, secondo un fenomeno che è alla base dell'effetto di rifrazione, per il quale un bastone parzialmente immerso nell'acqua appare spezzato in due (la velocità della luce come limite assoluto è, a rigore, la velocità della luce nel vuoto).

Gli elettroni possono allora muoversi in un mezzo a velocità superiori alla velocità massima dei fotoni nello stesso mezzo, e perdono energia emettendo fotoni. Questo processo, noto come radiazione Cherenkov, è quello che fa sì che le piscine di raffreddamento dei reattori delle centrali nucleari brillino di una tenue luce blu; inoltre, viene utilizzato per rivelare elettroni che investono la Terra dopo che un fascio di raggi cosmici ad alta energia colpiscono la parte superiore dell'atmosfera.

La possibilità di un trasferimento di energia tra particelle con differenti velocità limite era ben noto, sottolinea Cohen. Ma nel loro articolo, lui e Glashow vanno oltre, discutendo l'esatto meccanismo con cui potrebbe avvenire questa conversione e fornendo le precise stime quantitative dei tassi di decadimento dei neutrini in altre particelle.

L'emissione di gran lunga più probabile è quella di un elettrone accoppiato alla sua antiparticella, il positrone, concludono gli autori. (Il neutrino ad alta energia creerebbe la coppia interagendo con le “particelle virtuali” che incessantemente si creano e si annichilano nel vuoto – in questo caso il bosone Z, uno dei mediatori della forza nucleare debole).

Il punto cruciale è che il tasso di produzione di queste coppie elettrone-positrone è tale che un tipico neutrino superluminale emesso al CERN perderebbe la maggior parte della sua energia prima di raggiungere il Gran Sasso. “Il fascio inviato dal CERN verrebbe impoverito in modo significativo di neutrini ad alta energia”, aggiunge Cohen. I neutrini osservati presso il laboratorio italiano, tuttavia, non sembrano affatto aver perso parte della loro energia. O forse non erano affatto superluminali.

Carlo Rovelli, fisico teorico dell'Università del Mediterraneo a Marsiglia, sostiene che i risultati di Glashow e Cohen sono plausibili, e non sembra essere particolarmente sorpreso. “Sembra che la maggior parte dei fisici, incluso me, sospettino che vi sia qualche errore nelle misurazioni di OPERA”.
Alcuni fisici hanno ipotizzato che i neutrini potrebbero aver trovato scorciatoie nello spazio-tempo, per esempio, muovendosi in dimensioni extra dello spazio, il che permetterebbe loro di essere più rapide, pur rispettando il limite alla velocità. Questa possibilità non verrebbe esclusa dalla radiazione Cherenkov del neutrino, ma contribuirebbe a porre alcune limitazioni.

“La faccenda si può vedere nel seguente modo: i fisici che lavorano alla teoria delle stringhe da più di 20 anni hanno postulato l'esistenza di dimensioni extra, ma ancora nessuno ha ancora considerato la possibilità di trovare scorciatoie in altre dimensioni e di viaggiare più veloci della luce”, commenta Rovelli.
Per ciò che riguarda possibili errori nell'esperimento, Cohen non vuole fare ipotesi: “Non sono la persona giusta per spiegare ciò che può essere successo – dice – è meglio lasciare questo compito ai fisici sperimentali”.

Einstein era nel giusto, in fin dei conti? La relatività di Einstein soppiantò la fisica di Isaac Newton, e probabilmente un giorno anch'essa verrà soppiantata da qualcos'altro. Ma i fisici continueranno a usarle tutte, nel contesto appropriato. “Tutti i nostri risultati scientifici hanno un certo dominio di validità”, sottolinea Cohen; nessuna teoria è “giusta” o “sbagliata” in senso assoluto, ma ciascuna di esse è in maggiore o minore accordo con gli esperimenti. Nel frattempo, altri non smetteranno di cercare falle nelle teorie di Einstein. “Non smettiamo mai di verificare le nostre idee”, conclude Cohen. “Neanche quelle che consideriamo solide”.

(Pubblicato in originale su http://www.scientificamerican.com il 3 ottobre)

Fonte:http://lescienze.espresso.repubblica.it/articolo/Neutrini_superluminali__Andiamoci_cauti/1349732

http://www.repubblica.it/scienze/2011/1 ... ef=HREC1-4
Battaglia relatività-neutrini
per ora Einstein resiste
Nelle due settimane trascorse dall'annuncio dell'esperimento di Opera sono stati pubblicati più di 70 studi. Per il momento prevale il grande scienziato. Ma la contesa è ben lontana dalla conclusione

appena letto sui neiutrini ho pensato,
adesso i difensori dell`ortodossia si scateneranno..
e infatti non mollano facilmente..
tutto va verificato certo,
ma in buona fede..
a volte la scienza sfocia nello scientismo..
una religione dogmatica
incompatibile com progresso del sapere..

speriamo non faccia la fine della fusione fredda..

[Blissenobiarella]

mik, io non sono certo per l'ortodossia, ma su questa notizia ho nutrito seri dubbi anche io fin dall'inizio....

[Reran]

A quanto pare l'ipotesi di un errore nella misurazione si fa sempre più concreta...

mi dispiace molto per quelli che ci avevano creduto, ma ancora una volta il buon Einstein aveva previsto giusto.

il neutrino non va più veloce della luce.

[zakmck]

Reran ha scritto:


A quanto pare l'ipotesi di un errore nella misurazione si fa sempre più concreta...

Appunto, ipotesi, ma non dimentichiamo che non basta dirlo, bisogna dimostrarlo. Anche dire che i neutrini hanno preso una scorciatoia nello spazio-tempo e' un'affermazione che richiede una sostanziosa dimostrazione. Per il momento l'unico dato certo e' la misurazione fatta. O si dimostra che e' sbagliata o altrimenti si deve pur spiegare la cosa in un qualche modo credibile.
E fino ad ora non ho visto spiegazioni tanto convincenti, dato che la maggior parte dei fisici propende nel considerare piu' probabile un errore di misurazione piuttosto che pensare ad una errata teoria. Ne consegue che questo esperimento finira' presto nel dimenticatoio o al massimo in un limbo di incertezza, almeno fino a quando non verranno replicati i risultati in modo indipendente (e qui la vedo veramente dura).

[tommaso]

zakmck ha scritto:

Reran ha scritto:


A quanto pare l'ipotesi di un errore nella misurazione si fa sempre più concreta...

Appunto, ipotesi, ma non dimentichiamo che non basta dirlo, bisogna dimostrarlo. Anche dire che i neutrini hanno preso una scorciatoia nello spazio-tempo e' un'affermazione che richiede una sostanziosa dimostrazione. Per il momento l'unico dato certo e' la misurazione fatta. O si dimostra che e' sbagliata o altrimenti si deve pur spiegare la cosa in un qualche modo credibile.
E fino ad ora non ho visto spiegazioni tanto convincenti, dato che la maggior parte dei fisici propende nel considerare piu' probabile un errore di misurazione piuttosto che pensare ad una errata teoria. Ne consegue che questo esperimento finira' presto nel dimenticatoio o al massimo in un limbo di incertezza, almeno fino a quando non verranno replicati i risultati in modo indipendente (e qui la vedo veramente dura).

Ovviamente ti straquoto zakmck...tante chiacchiere e poche anzi nessuna prova...
L'esperimento dovrà essere replicato è chiaro.
Dire semplicemente di avere dubbi sui risultati senza portare uno straccio di dato concreto è davvero ridicolo...

[Reran]

tommaso ha scritto:

zakmck ha scritto:

Reran ha scritto:


A quanto pare l'ipotesi di un errore nella misurazione si fa sempre più concreta...

Appunto, ipotesi, ma non dimentichiamo che non basta dirlo, bisogna dimostrarlo. Anche dire che i neutrini hanno preso una scorciatoia nello spazio-tempo e' un'affermazione che richiede una sostanziosa dimostrazione. Per il momento l'unico dato certo e' la misurazione fatta. O si dimostra che e' sbagliata o altrimenti si deve pur spiegare la cosa in un qualche modo credibile.
E fino ad ora non ho visto spiegazioni tanto convincenti, dato che la maggior parte dei fisici propende nel considerare piu' probabile un errore di misurazione piuttosto che pensare ad una errata teoria. Ne consegue che questo esperimento finira' presto nel dimenticatoio o al massimo in un limbo di incertezza, almeno fino a quando non verranno replicati i risultati in modo indipendente (e qui la vedo veramente dura).

Ovviamente ti straquoto zakmck...tante chiacchiere e poche anzi nessuna prova...
L'esperimento dovrà essere replicato è chiaro.
Dire semplicemente di avere dubbi sui risultati senza portare uno straccio di dato concreto è davvero ridicolo...

Attenzione a non girare la frittata.
Non sono gli scienziati che devono dimostrare che la misurazione è errata, ma il contrario.

[zakmck]

Reran ha scritto:
Attenzione a non girare la frittata.
Non sono gli scienziati che devono dimostrare che la misurazione è errata, ma il contrario.

Insomma, i dati dell'esperimento sono stati resi pubblici e sono li per tutti. Fino ad ora non ho ancora visto un report in cui si faccia menzione ad una errata tecnica di misurazione, ad un elemento trascurato, a un ritardo mal calcolato o ad un qualche errore circostanziato. I dati parlano da soli e sono stati considerati attendibili. Se qualcuno vuole confutarli lo puo' fare, ma con argomentazioni concrete. E del resto questa e' la stessa richiesta formulata dagli autori della misura, che lo ricordo, non sono bottegai, ma scienziati tra i migliori al mondo.

Invece da quello che ho letto fino ad ora la confutazione sarebbe argomentata con la semplice impossibilita' della misura che quindi deve per forza essere sbagliata.

Francamente non mi sembra il metodo piu' adatto per procedere.

[tommaso]

Sono perfattamente d'accordo zakmck...
Il seguente articolo non fa altro che rafforzare i miei dubbi non sull'esperimento di opera ma su chi cerca di confutare il dato che ,proprio perchè sconvolgente,non dovrebbe esistere ed essere di conseguenza per forza sbagliato.
Ho marcato in rosso alcune frasi a mio avviso abbastanza illuminanti:

Battaglia relatività-neutrini
per ora Einstein resiste

Nelle due settimane trascorse dall'annuncio dell'esperimento di Opera sono stati pubblicati più di 70 studi. Per il momento prevale il grande scienziato. Ma la contesa è ben lontana dalla conclusione di ELENA DUSI


Il Cern a Ginevra (agf)
Einstein resta saldo sul piedistallo nonostante la pioggia di neutrini. Due settimane dopo l'annuncio dell'esperimento 1 che ha osservato i neutrini più veloci della luce, oltre 70 studi scientifici sono stati pubblicati per tentare di demolire la misurazione, oppure di rivedere la teoria della relatività. E anche questo è un record di velocità.

Ma tra il grande scienziato e le piccole particelle, è il primo per il momento a resistere alle critiche. Uno studio in particolare utilizza proprio le idee di Einstein per cercare di smontare le osservazioni di Opera, il grande rilevatore di neutrini che si trova nei Laboratori del Gran Sasso dell'Istituto nazionale di fisica nucleare. L'autore, Carlo Contaldi, è un fisico italiano che lavora all'Imperial College London. E invita a tenere conto degli effetti della relatività sugli orologi che "prendono" il tempo dei neutrini alla partenza, al Cern di Ginevra, e sotto al Gran Sasso, 730 chilometri più a sud.

"La Terra non è una sfera perfetta, e i due laboratori si trovano a distanze diverse rispetto al centro del pianeta. Quello del Cern, che è più vicino, dovrebbe contare il tempo più lentamente rispetto a quello del Gran Sasso". E' proprio la teoria della relatività infatti a sostenere che il tempo scorre in maniera diversa in due punti sottoposti ad accelerazioni diverse. E più un

oggetto è vicino al centro di gravità del pianeta, più l'accelerazione cui è sottoposto è grande. "Non abbiamo quantificato con esattezza quanto un effetto simile potrebbe influire sulle misurazioni di Opera, ma se si dimostrasse che la sincronizzazione fra l'orologio del Cern e quello del Gran Sasso non sono perfette, bisognerebbe rivedere le misure".

Oltre agli articoli scientifici che fanno le pulci agli strumenti di misurazione, non mancano gli sforzi dei fisici teorici per spiegare in qualche modo l'esistenza di un neutrino più veloce della luce. "Le idee proposte finora puntano molto sull'esistenza dei cosiddetti neutrini sterili" spiega Giovanni Amelino-Camelia, fisico teorico dell'università La Sapienza di Roma. "Se già i neutrini normali interagiscono poco con la materia, quelli sterili riducono questa interazione a zero, e ci aprono le porte a un mondo di nuove possibilità. Una di esse è che queste particelle siano le uniche, o quasi, a poter accedere ad altre dimensioni spaziali che per noi restano invisibili". Di certo, prosegue Amelino-Camelia "i fisici teorici hanno molta creatività, e parte del nostro lavoro consiste proprio nel prevedere fenomeni sconosciuti o misure sorprendenti. Ma un dato come quello di Opera non rientrava neanche nelle nostre speculazioni. Sono solo 60 nanosecondi di anticipo rispetto al tempo che avrebbe impiegato la luce, ma si tratta di una differenza enorme. Siamo al lavoro da due settimane ma non riusciamo a farla rientrare in nessuno dei nostri modelli matematici".

Fabrizio Tamburini e Marco Laveder dell'università di Padova ricorrono alle idee di Majorana per giustificare la violazione del tetto della velocità della luce. "Rileggendo i suoi appunti di circa 80 anni fa - spiega Tamburini in una nota diffusa dall'Istituto nazionale di astrofisica - mi sono convinto che la sua teoria non è in disaccordo con i dati di Opera. L'idea di Majorana prevede infatti che i neutrini possano avere massa "immaginaria". Sarebbero dunque "svincolati dai limiti imposti dalle equazioni della relatività e potrebbero viaggiare più veloci della luce".

Che alla fine la sorpresa si riduca a un errore di misura è convinzione anche di Gian Giudice, fisico teorico del Cern. "Non riusciamo a dare un senso a questo dato. Anche ammettendo che la misura di Opera sia giusta, un neutrino più veloce della luce dovrebbe decadere, e decadendo perdere energia. Ma il rilevatore del Gran Sasso non osserva questa perdita. Si tratta di un dato incompatibile con se stesso. Per spiegarlo dovremmo smantellare troppe leggi della fisica a noi note, ed entrare nelle sabbie mobili".
L'errore di misura salverebbe Einstein e i cento anni di sperimenti che hanno confermato le sue teorie. Ma proprio martedì il Nobel per la fisica è stato assegnato a tre scienziati 2 che avevano misurato l'espansione dell'universo in accelerazione: osservazione che nel '98 raccolse solo scetticismo. E il giorno dopo per il Nobel per la chimica è stato scelto lo scienziato israeliano Dan Shechtman 3, che aveva osservato una struttura della materia da tutti ritenuta "impossibile" e come sberleffo si era visto regalare un manuale di chimica base. "Qualunque cosa succeda - conclude Amelino-Camelia - stiamo osservando il metodo scientifico in azione. Aspettiamoci per molto tempo ancora una decina di articoli scientifici al giorno. E tanta confusione. Ma nel lungo periodo non ci sono dubbi, saranno i risultati degli esperimenti a darci la risposta giusta". (08 ottobre 2011)

Fonte:http://www.repubblica.it/scienze/2011/10/08/news/einstein_neutrini-22884906/

Ultima modifica di tommaso il 09/10/2011, 18:26, modificato 1 volta in totale.

[zakmck]

tommaso ha scritto:
Il seguente articolo non fa altro che rafforzare i miei dubbi non sull'esperimento di opera ma su chi cerca di confutare il dato che ,proprio perchè sconvolgente,non dovrebbe esistere ed essere di conseguenza per forza sbagliato.
Ho marcato in rosso alcune frasi a mio avviso abbastanza illuminanti:

Esattamente i concetti a cui mi riferivo.

[tommaso]

Reran ha scritto:

Attenzione a non girare la frittata.
Non sono gli scienziati che devono dimostrare che la misurazione è errata, ma il contrario.

Che vuol dire reran che è la misurazione errata che deve dimostare che gli scienziati si sbagliano?

Ultima modifica di tommaso il 09/10/2011, 19:02, modificato 1 volta in totale.

[Reran]

tommaso ha scritto:

Reran ha scritto:

Attenzione a non girare la frittata.
Non sono gli scienziati che devono dimostrare che la misurazione è errata, ma il contrario.

Che vuol dire reran che è la misurazione errata che deve dimostare che gli scienziati si sbagliano?

No, voglio dire che sono i ricercatori che hanno misurato i neutrini a dover dimostrare che la loro misurazione è priva di errori (o perlomeno che quelli che ci sono sono trascurabili), mentre la maggior parte dei "non addetti ai lavori" (non scienziati) continuano ad affermare che il neutrino è più veloce della luce e pretendere dal mondo scientifico la prova che questo non è vero.
Semmai, dicevo, è il contrario.

Per il momento la velocità del neutrino non è confermata in maniera rigorosa, ma ha solo ottenuto un dato particolare durante alcune misurazioni. Chi ha effettuato queste misurazioni deve dimostrare che sono prive di errori significativi.

[tommaso]

Lo hanno già bello che dimostrato reran...i dettagli dell'esperimento sono stati resi pubblici...
Per confutare o confermare la superluminalità dei neutrini l'esperimento va replicato in altri laboratori...opera ha fatto quello che doveva fare e adesso la palla passa ad altri...

[Reran]

tommaso ha scritto:

Lo hanno già bello che dimostrato reran...i dettagli dell'esperimento sono stati resi pubblici...
Per confutare o confermare la superluminalità dei neutrini l'esperimento va replicato in altri laboratori...opera ha fatto quello che doveva fare e adesso la palla passa ad altri...

Ma sono proprio quei dettagli che sono messi in discussione da vari scienziati.
Ad esempio la dilatazione dello spazio-tempo dovuta alle alte velocità in gioco, oppure alla curvatura della Terra e la diversa intensità gravitazionale dovuta ad essa...

Ci sono molti punti che devono chiarire i fautori dell'esperimento.

[zakmck]

Reran ha scritto:
Ad esempio la dilatazione dello spazio-tempo dovuta alle alte velocità in gioco, oppure alla curvatura della Terra e la diversa intensità gravitazionale dovuta ad essa...

Ci sono molti punti che devono chiarire i fautori dell'esperimento.

Mi dispiace, ma alcuni di questi aspetti sono parte di una eventuale spiegazione, non della misurazione.
Altri aspetti, invece, come la differenza gravitazionale tra i due siti sono gia' stati presi in considerazione.

Basta comunque con questa tiritera che altrimenti proseguira' all'infinito; se sei a conoscenza di un articolo in cui dei fisici sperimentali demoliscono le misure di OPERA allora segnalaci i riferimenti, non tenerci sulle spine.

In questa fase e' totalmente inutile riferirsi ai fisici teorici.