Chiarezza sull’errore sui neutrini super veloci

Doveva esserci un errore. Questa è stata la reazione ‘di pancia’ di un gran numero di fisici alla notizia, nel settembre scorso, che delle particelle subatomiche, i neutrini, sembrassero viaggiare più veloci della luce, in violazione della teoria della relatività di Einstein. La maggior parte dei fisici delle particelle sospettò che questa anomala velocità dei neutrini fosse il prodotto di errori nell’apparato sperimentale, ma suggerì che questo errore fosse difficilente percettibile, e nascosto nei dettagli della misura. Se un errore c’era, i fisici avvertirono, sarebbe potuto rimanere nascosto per sempre. Del resto, la storia della scienza non è nuova a risultati anomali che, rigettati dopo la mancata replicazione in esperimenti successivi, non sono però mai stati spiegati.

L’errore ci sarebbe. Uno, secondo quanto riporta il sito web Science Insider, che fa capo all’American Association for the Advancement of Science (AAAS); due, secondo quanto riporta il comunicato stampa appena pubblicato dal gruppo dell’esperimento Opera del Cern (una collaborazione del centro ginevrino di cui fa parte anche l’Istituto nazionale di fisica nucleare italiano) e ripreso dalla rivista Nature. I punti significativi dei comunicati si possono trovare, in italiano, su OggiScienza (qui quello di Science Insider, e qui quello del Cern).

Su un dato le due fonti concordano: entrambe parlano di un malfunzionamento nella connessione del cavo a fibra ottica che porta il segnale del ricevitore GPS (Sistema di posizionamento globale), usato per misurare il tempo di volo dei neutrini, a una scheda elettronica all’interno di un computer. Questo problema avrebbe generato una discrepanza di 60 nanosecondi: sottratto questo tempo alla durata totale del viaggio dei neutrini, eccone spiegato l’arrivo anticipato.

Ma Science Insider omette un altro dato, molto importante, che invece il Cern riporta: c’è una seconda anomalia, che riguarda un oscillatore usato per fornire la ‘marcatura oraria’ alle sincronizzazioni del GPS, cioè il tempo in cui un evento è riportato dal computer, che non è detto coincida con il tempo esatto in cui l’evento è avvenuto (anche se, in principio, si cerca di fare in modo che i due non differiscano di molto). Ora, questa seconda anomalia porterebbe a una sovrastima del tempo di volo dei neutrini.

A questo punto, è naturale chiedersi se i due effetti, una sovrastima e una sottostima, possano annullarsi. Su questo punto, però, per il momento non si può che speculare, dal momento che proprio il gruppo che lavora all’esperimento Opera sta cercando di capire se, e in che misura, i due effetti siano correlati. Caren Hagner, membro di Opera all’Università di Amburgo, in Germania, ha affermato a questo proposito: “Per il momento la collaborazione ha deciso di non fare dichiarazioni di tipo quantitativo: dobbiamo prima ricontrollare e discutere i risultati con maggiore calma”. Nuove misurazioni sono previste per il mese di maggio.

Nell’attesa di chiarire questo dubbio, c’è comunque un dato interessante da riportare, e che non ha a che fare con le grandi questioni della fisica, ma con qualcosa di ben più tangibile. Tre settimane dopo l’annuncio dei risultati di Opera in settembre, sul server arXiv (un archivio che raccoglie le pubblicazioni scientifiche non ancora passate al vaglio della peer review) furono caricate oltre 80 pubblicazioni di ricercatori impazienti di spiegare cosa fosse accaduto nel corso dell’esperimento: segno, questo, di una evidente vitalità di questa branca della fisica.

Si è spesso affermato che l’epoca della fisica dei grandi esperimenti e degli enormi costi si è concluso con la fine della guerra fredda e dell’epoca della minaccia nucleare, e che la fisica ha lasciato il posto ai grandi progetti nel campo delle scienze della vita, in genere meno onerosi finanziariamente e con risvolti più immediati sulla salute dell’uomo. Per quanto sia difficile negare questo dato, tuttavia, pare che il Cern continui a costituirne una delle rare eccezioni.

Fonte: Dettagli sugli errori di misurazione (di nuovo neutrini) « Oggi Scienza.

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