Neutrini: come si fabbricano quelli del Cern? La verità sul famoso tunnel dei neutrini e gli aggiornamenti sulle particelle superluminali nel dossier La velocità della luce non è più un limite...
Nel corso di un esperimento condotto tra il Cern di Ginevra e i Laboratori Infn del Gran Sasso (Lngs) i ricercatori hanno fatto una scoperta inattesa: neutrini, ossia particelle dotate di massa, capaci di viaggiare a velocità superiore a quella della luce. L'annuncio, il 23 settembre 2011, ha causato un grande scalpore nel mondo scientifico, perché se le misure e i risultati fossero confermati dagli esperimenti di verifica in preparazione negli Stati Uniti e in Giappone metterebbero in discussione la teoria della relatività ristretta (o speciale) di Albert Einstein. Su questa parte del pensiero di Einstein si fonda l'attuale sistema di interpretazione della fisica, ossia il cosiddetto modello standard, che, privato del suo pilastro portante, potrebbe essere messo fortemente in discussione.
È però ancora presto per trarre delle conclusioni, anche se - comunque vadano le verifiche - l'esperimento del Cern ha già avuto delle conseguenze, anche al di fuori della fisica. Per avere un punto di vista complementare di questa nuova avventura nella scienza, abbiamo intervistato Giulio Giorello, matematico e docente di filosofia della scienza all'Università Statale di Milano.
Se la scoperta venisse confermata, quali sarebbero le ricadute sulla scienza contemporanea?
GIULIO GIORELLO È ormai abituale ritenere che la velocità della luce sia un limite invalicabile per gli oggetti materiali, e tali sono le particelle; ma questa non è la prima volta che si sente parlare di esperimenti che dimostrerebbero, o almeno farebbero sospettare, l'esistenza di tachioni, cioè oggetti che viaggiano a velocità superiori a quella della luce. Se queste ultime scoperte venissero confermate (naturalmente bisogna aspettare ulteriori informazioni), costringerebbero a rivedere una delle teorie più importanti della fisica del '900, una teoria che ha più di un secolo: Einstein formulò la sua relatività ristretta nel 1905!
Sui giornali abbiamo letto titoli come Einstein si è sbagliato! in varie declinazioni... Sono ragionevoli?
GG Se dovessimo arrivare a una revisione di teorie che fino a oggi parevano indiscutibili, sarà un ulteriore punto a favore di Albert Einstein, almeno per quanto riguarda una sua intuizione generale: infatti, nella sua autobiografia scientifica, pubblicata nel 1949, aveva dichiarato che qualunque umana teoria, qualunque sforzo della nostra intelligenza per capire l'universo è fallibile; insomma, sarebbe a dire che come Einstein è andato oltre Newton non si può affatto escludere che qualcuno vada oltre Einstein! È un'idea di perpetua ricerca di conoscenza che Einstein, insieme ad altri grandissimi, condivideva: anche Popper, uno dei maggiori filosofi del secolo scorso, ha fatto sua questa lezione einsteiniana; lo stesso può dirsi del grande fisico Stephen Hawking, che a proposito del Cern di Ginevra disse che se servirà a mettere in discussione alcune proposizioni della fisica contemporanea, saranno stati soldi ben spesi! Bisogna guardare le cose in questa prospettiva: non c'è destino migliore, per una buona teoria, di quello di ispirare esperimenti che potrebbero smentirla.
Non c'è destino migliore, per una buona teoria, di quello di ispirare esperimenti che potrebbero smentirla
Che cosa può cambiare nella pratica, nel quotidiano?
GG Bisogna tenere presente che la nostra vita di tutti i giorni funziona ancora con la cara vecchia meccanica newtoniana. Nell'ordine dei nostri spazi e tempi, quella di Newton è una fisica perfettamente adeguata, pensiamo ai mezzi di trasporto: viaggiano a velocità molto piccole rispetto a quelle della luce! Basta fare un giretto con Trenitalia per rendersi conto che siamo lontanissimi dai tachioni! Ma anche un aereo da combattimento o lo Shuttle più veloce, se confrontati con la luce, viaggiano a velocità quasi infinitamente vicine allo zero. Diverso è invece quando si parla di onde elettromagnetiche e particelle elementari. Sono territori in cui non si possono escludere anche nuove applicazioni tecnologiche.
Per esempio?
GG Si parla, naturalmente, di cambiamenti a lungo termine; ma, se davvero si superasse la velocità della luce, potremmo avere astronavi per l'esplorazione dell'universo lontano, "oltre Saturno", come suggeriva la fantasia di filosofi e letterati già nel tardo '500. Ma per ora resta fantascienza, perché dai neutrini alle astronavi c'è tantissima strada da fare. Però, gli sviluppi potrebbero anche essere assai imprevedibili, come dimostra la stessa vicenda di Einstein: la più importante conseguenza della relatività speciale, cioè l'equivalenza di massa ed energia, spiega anche le reazioni nucleari. Chi avrebbe immaginato, nel 1905, di avere una legge fisica che avrebbe portato alla bomba atomica? Einstein, col senno di poi, ha commentato: "Se mai l'avessi previsto, invece di fare il fisico teorico avrei fatto l'idraulico" (in fondo, sempre di fisica si tratta). Questo ci permette di capire che è impossibile prevedere o pianificare in anticipo lo sviluppo della tecnologia e della scienza. Per esempio, pochi avrebbero potuto immaginare che da una rete di collegamento militare segreta sarebbe nata Internet! Eppure, oggi è pubblica e ce ne serviamo quotidianamente. Perciò, lasciamo le profezie a chi si serve delle sfere di cristallo.
La buona filosofia non può fare a meno della cosmologia
Quali ricadute possiamo aspettarci sulla filosofia?
GG Penso che la fisica del '900 abbia fornito un grande terreno di riflessione ai filosofi, quelli che cercano la filosofia "nelle pieghe della scienza", come scriveva il mio maestro Ludovico Geymonat. E il nuovo secolo ha ereditato dal vecchio un grandissimo problema: quello di mettere d'accordo la teoria della gravitazione di Einstein, che riguarda l'interazione tra i corpi "grandi" e spiega in che modo "sta insieme l'universo", con la fisica quantistica, che invece studia come interagiscono le particelle elementari e può servire a descrivere l'universo, per dirla con parole semplici, "quando era molto piccolo". Questo problema di mettere d'accordo l'approccio relativistico e quello quantistico è un lascito a cui il '900 non ha dato risposte e a cui oggi tentano di far fronte nuove concezioni fisiche e cosmologiche (alcune condivise anche dagli scienziati del Cern). È un lavoro anche filosofico: l'uomo aspira all'unità delle forze fondamentali fin da Galileo e anche prima, esprimendo con ciò il suo profondo bisogno di kosmos (cioè "ordine" in greco antico) in un universo che appare come un caos. Come ha detto Karl Popper, la buona filosofia non può fare a meno della cosmologia.
La possibilità di viaggi nel tempo turbava lo stesso Einstein
Velocità e tempo sono legati, ma viaggiare più veloci della luce può voler dire viaggiare indietro nel tempo?
GG Questo è un grande problema e apre prospettive non banali. Senza scomodare velocità superiori a quella della luce, la possibilità di viaggi nel tempo turbava lo stesso Einstein: gli fu suggerita durante una passeggiata dal grande logico matematico Kurt Gödel. La cosa è rimasta lì, una bella interpretazione "esotica" delle equazioni della relatività generale, ma ha contribuito a rinverdire una copiosa letteratura, appunto di carattere quasi fantascientifico.
E quanto all'idea che superare la velocità della luce può violare l'idea stessa di causalità?
GG Ecco un aspetto alquanto inquietante della questione. Ma siamo, per ora, nel campo della pura speculazione. Il che non vuol dire che sia un campo proibito, come diceva un fisico come Einstein (e anche prima di lui, e in un campo totalmente diverso, un biologo come Darwin), anche le ricerche più concrete hanno bisogno di un granello di speculazione.
