Neutrini show


Più veloci della luce !

Hanno viaggiato per 732 chilometri, lo hanno fatto sottoterra, qualche chilometro sotto Svizzera, Valle d’Aosta, Piemonte, Emilia, Toscana, Umbria e Abruzzo, alla profondità massima (tra il monte Maggiorasca e il monte Prato nell’Appennino ligure-tosco-emiliano) di 11,4 km. Lo hanno fatto 15.000 volte in tre anni. Ma soprattutto hanno viaggiato più veloci della luce, ed era la prima volta che l’uomo riusciva a misurarne la rapidità. Sono i neutrini, sparati dal super laboratorio internazionale di fisica del CERN di Ginevra, fino al laboratorio più grande del mondo, quello dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare che si trova a 1 km e mezzo sotto terra nella montagna del Gran Sasso tra L’Aquila e Teramo, protetto dalle radiazioni cosmiche da 1.500 metri di roccia. Il viaggio Ginevra-Abruzzo è stato compiuto quindi in 60 miliardesimi di secondo in meno dei 2,4 millesimi di secondo che ci si aspettava immaginando di sparare questi neutrini alla velocità della luce. Per il calcolo dei tempi di questo viaggio si usano orologi atomici svizzeri sincronizzati, mentre per la distanza esatta percorsa di adoperano Gps ovviamente molto sofisticati.

L’esperimento chiamato OPERA ha permesso una scoperta sensazionale, ritenuta la più importante del secolo: la velocità della luce non è la più elevata che esiste nell’universo. I 299.792,456 km al secondo (comunemente semplificati in 300.000 km al secondo) sono stati superati nell’esperimento di 60 miliardesimi di secondo: valore infinitesimale per i comuni mortali, ma fondamentale e incredibile per gli scienziati che ora sono costretti a non considerare più valida la teoria della relatività di Einstein che sta compiendo i 100 anni (elaborata tra il 1905 e il 1913). E’ come quando il centometrista giamaicano Usain Bolt ha ritoccato di 10 centesimi di secondo il suo stesso primato mondiale correndo i 100 metri in 9 secondi e 58: sembrava impossibile, eppure…

Responsabile dell’esperimento ripetuto moltissime volte proprio per essere certi del risultato, è il fisico italiano Antonio Ereditato, direttore del laboratorio di Alte Energie del CERN. Ma le vere star sono delle ignare e timide particelle, i neutrini appunto, le più piccole che conosciamo, ma anche tra le più numerose presenti in natura: basta pensare che il Sole ne invia ogni secondo sulla Terra qualcosa come 60 miliardi su ogni centimetro quadrato della Terra e lo stesso fa qualsiasi stella su pianeti e satelliti che le gravitano attorno. Eppure gli studi italiani hanno dimostrato che dal Sole ne arriva metà del numero che ci si aspettava prima. Questi neutrini non conoscono ostacoli: attraversano senza pensarci due volte i nostri corpi, così come passano da parte a parte anche la Terra, Giove e qualsiasi altro pianeta dal momento che un fascio di neutrini attraverserebbe senza deformarsi un’ipotetica lastra di piombo spessa 9.460 miliardi di chilometri; perché sono particelle che non interagiscono con quel che incontrano sul loro cammino. Non è servito quindi alcun tubo per farle viaggiare sicure da Ginevra all’Abruzzo.

L’esperimento svolto- spiega Lucia Votano, la fisica calabrese che dirige il laboratorio del Gran Sasso– intende verificare l’attendibilità dell’ipotesi che Bruno Pontecorvo avanzò negli anni Cinquanta: che se il neutrino (10 milioni di volte più piccolo di un elettrone) ha una massa (intuita, ma non ancora vista) ogni tipo di neutrino (il MU, il TAU e l’elettronico) durante il suo viaggio nello spazio può trasformarsi negli altri tipi di neutrini che viaggiano con lui. Così dall’acceleratore Super Proton Synchrotron del CERN di Ginevra parte un raggio concentrato di neutrini MU e sotto la montagna dell’Abruzzo si studia se all’arrivo invece dei MU ci sono i TAU che si infrangono in un cerchio diventato di 800 metri di diametro, contro un muro di 1.300 tonnellate di materia. I neutrini sbattono contro 156.000 mattoncini di lastre fotosensibili (8,3 kg ciascuno) intervallati da fogli di piombo.

All’esperimento CNGS (Cern Neutrino to Gran Sasso) partecipano 200 scienziati di 13 Paesi (Belgio, Bulgaria, Corea, Croazia, Francia, Germania, Giappone, Israele, Italia, Russia, Svizzera, Tunisia e Turchia).

Ancora presto per avanzare ipotesi sul significato della scoperta, ma certo il risultato è così rilevante per il mondo scientifico, che il padre della scoperta, il fisico napoletano Antonio Ereditato, precisa che intende proseguire queste rilevazioni per capire il perché di un dato così incredibile. Lo scienziato ammette una possibilità di errore di 10 miliardesimi di secondo, ma anche se venisse dimostrata, resterebbero sempre da spiegare perché i neutrini viaggiano almeno a 50 miliardesimi di secondo più svelti della luce. E’ curioso, ma  questa scoperta non era per nulla l’oggetto dello studio. Ma questo è il bello della scienza!

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