Superata la velocità della luce

Un clamoroso esperimento congiunto tra il Cern e i Laboratori dell'Infn del Gran Sasso avrebbe dimostrato che la velocità della luce può essere superata. Se fosse confermato farebbe crollare il pilastro del Modello Standard della fisica: la Teoria della Relatività Speciale di Einstein.

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Un esperimento italiano ha messo in crisi Einstein. E la certezza che la velocità della luce, 300.000 km al secondo, sia la massima velocità possibile. Qualcosa l'avrebbe superata: un fascio di neutrini sparati dal Cern attraverso la crosta terrestre fino ai Laboratori dell'Infn del Gran Sasso.

 

Neutrini superluminali

Le notizie, gli approfondimenti, i multimedia e i video relativi a questa scoperta li trovi nel dossier I neutrini più veloci della luce, in continuo aggiornamento.

Violare questo limite significa mettere in discussione la struttura dello spazio-tempo a quattro dimensioni (tre spaziali e una temporale) e il principio di causalità, per il quale un effetto non può precedere la sua causa, anche se resterebbero comunque impossibili i viaggi nel tempo.

Com'è stato fatto l'esperimento
Ma rimaniamo ai fatti: i ricercatori del Cern e dell'Infn domani presentaranno i risultati del loro esperimento (vedi a fine pagina). I dati arrivano dall'esperimento Opera (guarda il multimedia), un enorme rilevatore posto sotto il Gran Sasso che raccoglie i neutrini che vengono prodotta dal Cern e poi "sparati verso il Gran Sasso (scopri che cosa sono i neutrini).
Ebbene, nelle loro misurazioni, lungo 3 anni di lavoro, i fisici italiani hanno registrato qualcosa di anomalo. I neutrini coprivano i 730 km di distanza tra i due laboratori in media a una velocità maggiore di quella della luce.
Il tempo impiegato dai neutrini era di 60 nanosecondi più basso di quello che avrebbero impiegato se avessero viaggiato alla velocità della luce.

Più veloce 16mila volte
«Si tratta di una semplice misura del tempo di volo» spiega Antonio Ereditato, fisico presso l'Università di Berna e portavoce dell'esperimento OPERA. «Conosciamo la distanza, misuriamo il tempo, e calcoliamo il rapporto per ottenere la velocità, così come avete imparato a fare al liceo».
I ricercatori di OPERA hanno la possibilità di misurare il tempo percorso dai neutrini con un margine di errore di 10 nanosecondi. Dunque non abbastanza per invalidare il risultato. E hanno registrato una velocità maggiore in più di 16mila eventi misurati negli ultimi 2 anni.

Cautela
Se i risultati venissero confermati, saremmo di fronte alla più importante scoperta scientifica degli ultimi 50 anni. Tuttavia, anche lo stesso Ereditato non si sbilancia a dichiarare la relatività sbagliata o superata. «Non lo direi mai» dice. Piuttosto i ricercatori OPERA stanno semplicemente presentando un curioso risultato che non possono spiegare e chiedono alla comunità di esaminarlo. «Siamo costretti a dire qualcosa» spiega.

«È impossibile commentare o fare ipotesi», ha dichiarato a Focus.it un ricercatore italiano che preferisce non essere citato, «prima di avere letto che cosa hanno fatto e, soprattutto, come lo hanno fatto. Potrebbero sempre aver fatto un errore di misura: è una possibilità da considerare e sarà comunque la bandiera di tutti quelli che non vogliono ammettere che la fisica ha bisogno di uno scossone.»

Il muro è stato infranto di appena 60 nanosecondi. Eppure, il risultato è talmente destabilizzante che il team di ricerca ha atteso ben tre anni di misurazioni per sottoporlo all'attenzione della comunità scientifica. «Abbiamo passato sei mesi a rifare i calcoli», racconta Dario Autiero, responsabile dell'analisi delle misurazioni. Per giustificare la discrepanza sono stati presi in considerazione persino la deriva dei continenti e gli effetti del terremoto dell'Aquila del 2009.

Ma è proprio una novità?

La possibilità superare la velocità della luce, a ben guardare, non è una novità così clamorosa. «Tanto la meccanica quantistica quanto la fisica classica predicono che [in alcune condizioni, n.d.a.] la velocità media di un pacchetto di onde [...] diviene superluminale [superiore a quella della luce, n.d.a.]. La verifica sperimentale venne nel 1992 da Colonia, e l'anno successivo da Berkeley: e suscitò vastissima eco. [...] Le nostre previsioni erano che [...] la velocità del pacchetto di onde nella zona intermedia tra due barriere fosse infinita: e un esperimento condotto nel 2002 al Politecnico di Milano l'ha confermato! (“Physical Review” E65, n. 046610).»
Ad affermarlo è Erasmo Recami, dell'Università di Bergamo, impegnato in queste ricerche già dagli anni Settanta.

PER APPROFONDIMENTI

# I neutrini su Focus.it

# La conferenza del CERN (web cast il 23 settembre dalle 16 alle 18)

# I risultati sul sito di fisica della Cornell University (ArXiv.org)

 
23 settembre 2011 | Raymond Zreick