Neutrini più veloci della luce? L’esperimento verrà ripetuto con nuovi criteri

Sarà ripetuto con criteri nuovi l’esperimento fra i laboratori ginevrini del Cern e quelli del Gran Sasso che fece annunciare, lo scorso 22 settembre, l’esistenza di neutrini viaggianti a velocità superiore a quella della luce. Lo ha detto alla Bbc il professor Sergio Bertolucci, direttore delle ricerche al Cern. “Su cose del genere non si può scherzare“, ha spiegato: se i risultati dell’esperienza venissero confermati, sarebbe necessario rivedere i concetti-base della fisica. Nell’universo descritto da Albert Einstein, infatti, la velocità della luce nel vuoto è un limite che non può essere superato. L’annuncio della scoperta di neutrini superluminali è stato accolto dai fisici con un certo scetticismo. In poco più d’un mese, sono state inviate ai ricercatori dell’esperimento Opera (è il nome dello strumento del Gran Sasso che ha registrato la supervelocità dei neutrini) oltre ottanta comunicazioni scientifiche, che proponevano interpretazioni dell’esperienza in linea con quanto già si sa della fisica, o che indicavano possibili errori nella metodologia dell’esperimento. Ora, gli scienziati del Cern hanno riprogettato l’esperimento secondo una nuova metodica, che promette risultati meno soggetti a critiche. Si tratta di esperienze estremamente complesse.

I neutrini che vengono individuati nel Gran Sasso sono generati da un fascio di protoni emessi nei laboratori del Cern, a 732 chilometri di distanza. Secondo i dati comunicati nel settembre scorso, le elusive particelle avrebbero superato tale distanza in un tempo di 60 nanosecondi (miliardesimi di secondo) minore del previsto. In altre parole, avrebbero viaggiato più velocemente della luce: un raggio luminoso partito insieme con loro sarebbe rimasto indietro di circa 180 centimetri. L’attendibilità del risultato è legata, ovviamente, alla metodologia dell’esperimento. Non tanto l’accuratezza della misura della distanza fra punto di partenza e punto d’arrivo, quanto il sistema per verificare che i neutrini ultraveloci siano effettivamente quelli partiti in un certo istante per arrivare, subito dopo, agli strumenti di registrazione di Opera. Non è possibile, fisicamente, misurare la velocità di ogni singolo neutrino. Di conseguenza, gli scienziati ricorrono a un metodo statistico. Viene inviato un fascio di neutrini in un impulso della durata di dieci milionesimi di secondo, e vengono confrontati più e più volte i “tempi di partenza” con quelli “di arrivo“, fino ad arrivare ad un valore statisticamente significativo. Questo sistema presta il fianco a varie critiche, in particolare quella che si manifesti un “errore ciclico” che invalida i dati. Per ridurre al minimo questa possibilità, la nuova esperienza prevede una procedura diversa. Invece di un singolo impulso di neutrini, ne verranno inviati diversi in successione, ciascuno della durata di due miliardesimi di secondo, e con un intervallo fra un impulso e l’altro di 500 miliardesimi di secondo. “In questo modo“, spiega Bertolucci, “per ogni rilevazione di neutrini al Gran Sasso, potremo risalire senza ambiguità al fascio di protoni che li ha generati nei laboratori del Cern“. La nuova esperienza avrà luogo a novembre, e i risultati verranno inclusi nel “paper“, ovvero la comunicazione scientifica, che i ricercatori del Gran Sasso stanno elaborando per descrivere la loro esperienza. Il prossimo anno, altri due esperimenti riguardanti i neutrini nei laboratori del Gran Sasso – chiamati Borexino e Icarus – compiranno a loro volta verifiche sulla velocità di queste particelle, facendo uso di metodologie ancora diverse. Dopo di che, sapremo se Einstein aveva torto o ragione.