Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Il Cern ha confermato, ieri pomeriggio, che la storia dei neutrini è vera: vanno più veloci della luce. O meglio: la misura dell’esperimento effettuato dal Cern dà come risultato che quel ceerto fascio di neutrini, sparato quel giorno da Ginevra verso il Gran Sasso (732 chilometri di distanza), è arrivato a destinazione 60 nanosecondi prima del previsto. Tanto per intenderci: i neutrini dovevano arrivare in 2,4 millisecondi; il millisecondo è uguale a un millesimo di secondo; il nanosecondo è uguale a un miliardesimo di secondo. Secondo il comunicato che gli scienziati del Cern hanno emesso ieri, i 60 nanosecondi di differenza corrisponderebbero a venti metri. Rendiamoci conto che la luce viaggia a 300 mila chilometri al secondo.

• Dove sta veramente la notizia? Alla fine qualcuno va più veloce di qualcun altro. Su questo giornale riferiamo continuamente di gente che batte il record mondiale dei cento o dei quattrocento.
Il fatto è che Einstein aveva dimostrato che esiste una velocità limite, una velocità che non può essere superata. Questo limite, stando alle sue equazioni, era rappresentato dalla velocità della luce. Vale a dire: per quanto se ne sa, nulla può andare più veloce della luce (i famosi 300 mila chilometri al secondo). Ci sono parecchi milioni di esperimenti che confermano la teoria della relatività. La storia della velocità-limite è un caposaldo di questa teoria. Gliela dico in un altro mod la velocità modifica la massa di un corpo, man mano che la velocità aumenta la massa si dilata e si trasforma in energia, man mano che la velocità si avvicina a quella della luce il corpo tende a trasformarsi sempre di più in pura energia, alla fine è solo energia, cioè luce, cioè fotoni. Che altro potrebbe diventare? Dopo la luce, si pensava, non c’è niente.

• Ci sono invece questi neutrini.
Il fatto è che noi siamo circondati da cose che si vedono e/o si toccano. Sappiamo anche che queste cose sono fatte di parti non visibili, o almeno non visibili a occhio nudo. Le molecole, gli atomi, gli elettroni, i protoni, i neutroni. Ci viene naturale pensare che la materia di cui sono fatte le cose che ci circondano sia tutta la materia esistente. E invece la materia di cui sono fatte le cose che conosciamo costituisce appena il 20 per cento della materia dell’universo. Ci pensi un po’: dell’80 per cento della materia non sappiamo niente. Gli scienziati la chiamano “materia oscura”.

• Se non possiamo osservarla, come facciamo a sapere che esiste?
Perché nell’universo accadono cose che non si spiegano senza ammetterne l’esistenza. Per esempio, questi neutrini. Le cito intanto Rubbia, per presentarglieli: «Ogni secondo, di giorno come di notte, senza rendercene conto, siamo attraversati su ogni centimetro quadrato da 65 miliardi di neutrini. La maggioranza di questi neutrini proviene dal Sole e attraversa quasi senza effetti sia il Sole che la nostra Terra perdendosi nell’immensità del fondo cosmico». Pauli ne ipotizzò l’esistenza nel 1930, Fermi gli trovò il nome nel ’34, Cowan e Reines li rivelarono sperimentalmente nel 1956 (Nobel quarant’anni dopo). Anche il nostro Rubbia deve il Nobel ai neutrini: scoprì i bosoni W e Z, che li influenzavano. I neutrini sono elettricamente neutri, ma hanno una massa, sia pure infinitesimale (da 100 a 1 milione di volte più piccola dell’elettrone). Proprio la presenza della massa rende l’esperimento del Cern e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare sconvolgente. Alla velocità della luce la massa dovrebbe essersi tutta trasformata in energia.

• In che consiste questo esperimento?
Sparano questi neutrini contro un rilevatore di 4 mila tonnellate, composto da 56 lastre di piombo alternate ad emulsioni fotografiche. Il fascio sparato percorre i 732 chilometri che separano Ginevra dal Gran Sasso attraversando la crosta terrestre. Quando le particelle arrivano se ne osserva la trasformazione. Esistono infatti tre tipi di neutrini, e nel caso di questo esperimento l’attenzione è concentrata sulla trasformazione (“oscillazione”) dei neutrini mu in neutrini tau. Sotto la montagna abruzzese ne sono stati captati 15 mila, cifra considerata solida dal punto di vista statistico. Badi che la comunità scientifica è prudentissima. Prima di considerare definitivamente validi i risultati del Cern, bisogna che lo stesso risultato sia raggiunto almeno in un altro laboratorio e con metodi completamente diversi. Giapponesi e americani sono all’opera, ma la faccenda, come può immaginare, non è banale.

• Mi sbaglio, o si tratta di un successo italiano?
Sì, a capo dell’esperimento c’è il professor Antonio Ereditato, dell’università di Berna. Il laboratorio del Gran Sasso (180 mila metri cubi costruiti a 1400 metri sotto la roccia, tre sale da 100 metri di lunghezza, 20 di larghezza e 18 di altezza) è stato voluto, quarant’anni fa, da Antonino Zichichi. E lo dirige adesso un’italiana, la professoressa Lucia Votano

[Giorgio Dell’Arti, La Gazzetta dello Sport 24 settembre 2011]

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