Non sono sicuro di alcunché, ma gli esperimenti ci dicono che i neutrini vengono rallentati meno della luce in mezzi non vuoti.

Neutrini space-like
settembre 24th, 2011 — 5:28am
Dal CERN al Gran Sasso più veloci della luce. E la Relatività?
http://www.stukhtra.it/?p=6863
di Andrea Signori

Per descrivere la sensazione che ha pervaso tanti, ieri, alla rumorosa notizia secondo la quale “i neutrini viaggiano più veloci della luce nel vuoto” ci si potrebbe affidare a Pirandello: uno strappo nel cielo di carta. E’ giustificato il sensazionalismo mediatico attorno a questa notizia? No. Non perché il fatto non sia importante in sé: tutt’altro. Ciò che è totalmente inopportuno è la “marcia funebre” suonata per la teoria della Relatività Speciale. Anche se la notizia fosse vera, infatti, la Relatività non cadrebbe proprio.


OPERA, presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso, è una collaborazione scientifica che studia i neutrini in particolare i fenomeni di “oscillazione” fra i tre diversi tipi: neutrino elettronico, neutrino tauonico e neutrino muonico. I neutrini studiati dal rilevatore di OPERA provengono direttamente dal CERN, presso Ginevra. Emessi dai protoni accelerati nel Super Proton Synchrotron (SPS), attraversano ben 730 chilometri di crosta terrestre per arrivare ai Laboratori del Gran Sasso. Il lungo tragitto percorso offre la possibilità ai neutrini di oscillare con probabilità apprezzabile, ma non solo. Permette anche agli scienziati di stimare la velocità con cui i neutrini passano da un laboratorio all’altro: un’informazione molto importante per ottenere indicazioni sulla loro massa. Il tutto “semplicemente” misurando la distanza e il tempo di volo. Ebbene, il risultato presentato ieri come preprint dell’articolo ufficiale lascia a bocca aperta: sembra che i neutrini (muonici, nel caso esaminato) abbiano viaggiato con una velocità superiore a quella della luce nel vuoto. Il vantaggio sarebbe di 60 nanosecondi, incompatibile con un errore statistico al di là di ogni ragionevole dubbio: ben 6 (sei!) sigma gaussiane di confidenza. Il problema è che dal 1905, anno di pubblicazione dei lavori di Einstein sulla Relatività Speciale, la velocità della luce è considerata un limite invalicabile per qualsiasi forma di energia in movimento. Più che di scoperta dovremmo parlare di vera e propria rivoluzione, quindi.


Il tragitto compiuto dai neutrini: dal CERN al Gran Sasso, passando sotto le Alpi. (Cortesia: INFN)


I rivelatori di OPERA. (Cortesia: OPERA/CERN)

L’atteggiamento della collaborazione è di estrema prudenza. Durante la conferenza tenuta al CERN nel pomeriggio, uno dei portavoce di OPERA, Dario Autiero, si è limitato a presentare i risultati e illustrare le procedure sperimentali utilizzate, sospendendo prudentemente il giudizio: “Non azzardiamo alcun tipo di interpretazione, teorica o fenomenologica”. Senza dubbio è l’atteggiamento migliore per concentrare l’attenzione della comunità scientifica sul vero problema: confermare i dati sperimentali escludendo ogni possibile errore sistematico nascosto nella procedura sperimentale. Delle possibili interpretazioni ci si occuperà poi: adesso è il tempo di passare al setaccio l’esperimento.

I presenti alla conferenza non hanno risparmiato critiche né domande. Siamo sicuri che gli “effetti di marea” siano stati correttamente analizzati? E la rotazione terrestre? Come si determina il tempo di partenza di un fascio di neutrini? Chi ha ripetuto le analisi in modo indipendente? Le risposte sono sempre state soddisfacenti, o quasi (davvero l’effetto delle forze mareali si media a zero durante un anno?). Il sunto del discorso, comunque, è l’apertura ufficiale della caccia al possibile errore sistematico che eventualmente abbia falsato il risultato.

Esistono precursori di questo esperimento? Sì, ma con risultati contrastanti. Nel 2007 gli scienziati di MINOS, presso il Fermilab, trovarono un risultato simile: neutrini superluminali. Ma l’accuratezza delle misure fu decisamente insufficiente (68 per cento di confidenza: 1 sigma gaussiana) per poter parlare apertamente di grande scoperta. In precedenza (nel 1979 e nel 1987) altri avevano stabilito una velocità inferiore a quella della luce.

I neutrini dotati di massa non hanno cittadinanza nel Modello Standard della fisica delle particelle. Non abbiamo modelli totalmente assodati che ne descrivano il comportamento: è già fisica “oltre il Modello Standard”. Per questo motivo (e per l’onestà che dovrebbe sempre contraddistinguere il metodo scientifico) l’atteggiamento degli scienziati di OPERA è di assoluta trasparenza: niente sensazionalismi e invece pubblicazione “critica” dei risultati. Questa è scienza: altro che fusione fredda segretata da un brevetto.


La struttura causale dello spaziotempo descritto della Relatività Speciale. Pensando alla velocità della luce come a un limite, un neutrino superluminale punterebbe al di fuori della falda del cono, uscendo dal futuro causale dell'evento che l'ha generato. (Cortesia: Caltech)

Se i risultati fossero confermati, quale sarebbe la portata della scoperta? Senza dubbio una revisione del ruolo “assoluto” della luce, ma non necessariamente la morte definitiva della Relatività Speciale. Perché?

L’impianto relativistico della fisica moderna (cioè il ruolo cardine delle trasformazioni di Poincaré) è antecedente ai lavori di Einstein. Il “cuore” matematico della Relatività afferma l’esistenza di una velocità limite e invariante per le forme di energia: chiamiamola k. Ciò che non dice è però quale sia il valore di questo limite. Stabilirlo sarebbe compito della fisica sperimentale. Einstein nel 1905 diede un’interpretazione “fisica” alle trasformazioni del gruppo di Poincaré, esplicitandone il ruolo profondo nello studio dei fenomeni naturali. Ma l’identificazione della velocità della luce c con la velocità limite k fu in un certo senso arbitraria. Lo studio delle trasformazioni di Poincaré dimostra come tutto ciò che si muove con velocità inferiore, uguale o superiore a k persisterà per sempre nella propria relazione con k. Finora abbiamo pensato, sulla scia delle idee di Einstein, che la velocità k fosse quella della luce. In realtà, se il valore limite fosse superiore, non ci sarebbe difficoltà nell’accettare un neutrino che viaggia con velocità superiore a c. Certo, sostituire c con k nelle trasformazioni di Lorentz aprirebbe poi il problema della compatibilità con le equazioni di Maxwell… ma questa è un’altra storia. Ma anche no.

Prima di tirare qualsiasi conclusione è necessario aspettare i controlli incrociati di altre collaborazioni che studiano i neutrini, come MINOS e T2K. Perché “affermazioni straordinarie richiedono prove straordinarie”. Comunque, se mai ci sarà qualcosa da riscrivere, sarà il valore della velocità limite, non la visione relativistica della fisica.

P.S.: Il sempre attento Marco Cattaneo scopre una dichiarazione ufficiale di Mariastella Gelmini. Lasciamo al lettore tutto il piacere di apprezzare la bovina ignoranza della signora Ministro.







http://www.stukhtra.it/?p=6863

Siamo al bivio fra l'impossibile e l'incredibile e ti dico cosa e' per me incredibile e cosa e' impossibile:

Incredibile e' l'affermazione che si possa misurare la velocita' dei neutrini sparati da una supernova in rapporto alla luce emessa dalla stessa, perche' entrambi arriverebbero ai nostri strumenti di misurazione decine, centinaia o migliaia di anni dopo essere stati emessi in base alla distanza della supernova.
E le incognite in questo caso sono infinite a cominciare dalla stessa distanza della supernova sempre approssimativa, per finire al come giudicare se i neutrini siano partiti prima, dopo o allo stesso tempo dei fotoni, saro' ingnorante in materia ma non stupido e non credo che qua' abbiamo certezze assolute, per cui la cosa mi risulta poco credibile, cioe' incredibile!

Impossibile invece per me e' pensare che dei neutrini dotati di una massa seppur infinetesimale, viaggino piu' veloce attraverso, calcare, ferro, magnetite, zinco, rame, cristalli, e quant'altra roba ci sia in 730 km di crosta terrestre.

A questo bivio, qual'e' la giusta strada da imboccare?
O meglio a cosa dovrei credere maggiormente?

[}:)]

Cioè?
Gli esperimenti ci dicono che i neutrini muonici viaggiano in mezzi non vuoti come li chiami tu (in questo caso la crosta terrestre) piu' velocemente della luce nel mezzo vuoto(30000milakm/s circa).
Quindi il mezzo nel quale il neutrino si propaga è del tutto irrilevanete ai fini dell'esperimento.
Se fosse rilevante allora dovremmo concludere che nel vuoto ci sarebbe un gap ancora maggiore in termini di velocità di propagazione del neutrino rispetto al singolo fotone...



Quoto.




I neutrini hanno una massa infinitesimale che gli permette di passare attraverso la materia terrestre senza interagire con essa...perchè è così inconcepibile per te?
E' lo stesso discorso di quando collidono 2 galassie...nonostante siano composte da miliardi di stelle la probabilità di collisioni i è bassissima...per i neutrini fatte le dovute proprorzioni accade lo stesso...anzi peggio

Se si vuole fare un rapporto tra la velocità dei neutrini e quella della luce, non serve sapere con esattezza quanto sia distante la supernova, né quanto tempo impiegano ad arrivare.
Serve solamente sapere che partono dallo stesso punto, più o meno allo stesso momento, ed in quale istante arrivano.

I neutrini arrivano poche ore prima della luce quando esplode una supernova, perché la luce, al contrario dei neutrini, viene ostacolata dai movimenti sulla superficie della stella.
Questo è confermato dal fatto che se i neutrini fossero veramente più veloci (utilizzando i dati del Gran Sasso ad esempio) arriverebbero non ore prima, ma mesi prima.

Forse Tommaso non hai capito le parole che ho detto, per me' e' impossibile che vadano piu' veloce attraversando la materia, a maggior ragione se non collidono con la materia e gli passano attraverso.

Cosa gli darebbe la spinta attraversando la materia per farli andare piu' veloci che nel vuoto?

E' piu chiaro adesso?

Perdonate l'intrusione..... ma questa è davvero da scompisciarsi

E come avete fatto a sapere in quale punto del cosmo si forma una supernova?
Tenendo sottocontrollo tutto il cosmo per vedere dove si presentano dei neutrini che potrebbero essere partiti da una supernova che poi appare dopo poche ore visto che la luce arriva dopo poche ore rispetto ai neutrini?
Oppure gia' si sa' quale stella sta' per trasformarsi in supernova e si aspetta magari anni per fare le dovute misurazioni aspettando che arrivino i neutrini e poi si aspetta finche' non si vede la stella diventare una supernova?
Ma lo spazio non e' pieno di neutrini che lo attraversano? come si fa' a sapere se dei neutrini sono partiti da una stella o da un'altra magari piu' distante dietro a quella che poi sarebbe la supernova da cui si pensa siano partiti?
Sono tanti i dubbi che mi affliggono e che non capisco, tanto da farmi sembrare questa una cosa incredibile!

Ho evidenziato nel seguente articolo la parte che mi interessa e cioè quella che dice che il valore di riferimento preso nell'esperimento è quello della velocità della luce nel vuoto...perchè un conto è dire che i neutrini muonici viaggiano piu' veloci della luce ed un conto è dire che vengono rallentati sulla terra in misura minore ripetto ai fotoni.
C'è una bella differenza a mio avviso...nel primo caso viene meno quella che fino a ieri era considerata una costante cosmologica insuperabile nel secondo caso invece ci troveremmo di fronte ad una "semplice" disparità di comportamento dei neutrini e dei fotoni nel mezzo non vuoto...

Quello che segue lo volevo inserire nel post precedente ma il sistema non so perchè non me lo permette...poco male lo faccio ora,ho evidenziato in rosso la frase sulla quale discutere:

esatto, e proprio quello di cui parlavo anchio, loro hanno rapportato alla velocita' della luce nel vuoto, in quanto e' gia' stata misurata e non avevano e non potevano raffrontarla a una misurazione fatta sulla stessa traiettoria dei neutrini in quanto la luce non poteva attraversare la roccia e misurarne la velocita' in aria non era necessario visto che il paragone lo devono per forza fare con la velocita' nel vuoto.

Non capisco come mai Lawliet ti e' venuta l'idea che la velocita' della luce rapportata fosse quella nell'atmosfera, che senso avrebbe?

Vedete perchè dico che questa notizia non è chiara?

Non per niente si è laureata al ... sud (a Reggio Calabria, per superare l'esame di stato per la professione di avvocato), visto che qua non ci riusciva!

A me sembra chiarissima...bisogna solamente aspettare che altri istituti di ricerca replichino i risultati per altro divulgati dopo anni di prove e controprove...

Si è laureata dove ha potuto pagare per farlo Ufologo. Ma davvero è così difficile capire come vanno queste cose?

La compravendita delle lauree è diffusa in tutta Italia. Finiamola con la leggenda che al sud studiare sia più facile. Il più delle volte è vero l'esatto contrario.