I nuovi test sui neutrini

Lo scorso settembre un gruppo di ricercatori di OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus) ha sorpreso il mondo annunciando di aver scoperto che i neutrini – le particelle subatomiche dalla massa quasi inesistente – viaggiano più veloci della luce. La scoperta da allora è stata ampiamente dibattuta e analizzata dalla comunità scientifica perché potrebbe mettere in discussione alcune teorie formulate da Einstein e sulle quali i fisici hanno basato buona parte dei loro studi per capire come sono fatti il mondo e l’universo intero. A distanza di due mesi dall’annuncio della scoperta, i ricercatori dicono di aver condotto diverse nuove controprove ottenendo sempre i medesimi risultati: i neutrini viaggiano più rapidamente della luce.

I risultati dei nuovi test saranno presto pubblicati e confermano quanto scoperto a settembre, dopo tre anni di prove e studi. «Le misurazioni sembrano essere solide. Abbiamo ricevuto molte critiche e buona parte di queste sono state spazzate via» spiega Luca Stanco dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e che fa parte del team di ricerca OPERA, cui collaborano circa 160 ricercatori.

I test per determinare la velocità dei neutrini sono stati condotti con una serie di apparecchiature molto sofisticate collocate al CERN di Ginevra e presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso. Dalla Svizzera vengono “sparati” i neutrini attraverso il suolo, che sono poi intercettati in Italia dalle strumentazioni di OPERA. Catturare il loro passaggio non è semplice a causa della dispersione durante il loro tragitto, ma quando l’esperimento va a segno si possono ottenere informazioni sul comportamento e le caratteristiche stesse dei neutrini. Sappiamo che sono particelle elementari e si ipotizza che siano quindi una componente elementare della materia e che siano indivisibili, ma non conosciamo ancora tutte le loro caratteristiche.

Prendendo nota dei tempi di arrivo dei neutrini provenienti dalla Svizzera, i ricercatori hanno notato che queste particelle percorrevano mediamente 730 chilometri (la distanza CERN – Gran Sasso) in 2,43 millisecondi, con circa 60 nanosecondi di anticipo rispetto a quanto ci avrebbero dovuto mettere viaggiando alla velocità della luce. Il risultato era stato contestato da diversi ricercatori, dubbiosi sull’effettiva accuratezza di alcune misurazioni e sui margini d’errore dovuti alle strumentazioni utilizzate.

Le nuove ricerche e i nuovi esperimenti sono serviti per escludere alcune ipotesi sulle imprecisioni e cercare di dimostrare l’affidabilità delle rilevazioni. Lo stesso Stanco, insieme con altri 14 ricercatori, decise di non firmare la prima ricerca perché temeva che fosse prematuro dare l’annuncio della scoperta senza sufficienti riscontri. I test aggiuntivi sono stati svolti tra il 21 ottobre e il 6 novembre scorsi. L’analisi è consistita nell’osservazione di una ventina di nuovi passaggi di neutrini e ha confermato un margine di errore pari a 10 nanosecondi, compatibile con la conclusione che queste particelle viaggino a una velocità superiore rispetto a quella della luce.

Sei ricercatori hanno deciso di non firmare la ricerca perché ritengono che siano necessarie ulteriori verifiche. I test e le analisi proseguiranno nelle prossime settimane per escludere ogni elemento che potrebbe confutare i risultati. Queste enormi cautele sono necessarie perché la scoperta potrebbe rimettere seriamente in discussione parte del cosiddetto modello standard, che descrive le particelle elementari e tre forze fondamentali. La velocità della luce è considerata una costante in fisica e, secondo le teorie della relatività, nulla può viaggiare più veloce.

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