Superata la velocità della luce? La rivoluzionaria scoperta del Cern che ha individuato nei neutrini una velocità maggiore della luce di circa 60 nanosecondi. Che cosa comporta?
Einstein è stato battuto, crolla la teoria della relatività. Il mondo della fisica – e non solo – è in subbuglio. Margherita Hack, la nota astrofisica, ad esempio ha parlato di evento rivoluzionario. Certezze su cui si è basato lo studio della fisica per decenni e decenni improvvisamente non sono più tali. In realtà, erano altrettanti decenni che gli scienziati cercavano di dimostrare che Einstein non aveva ragione, cioè che la velocità della luce misurata in 300mila chilometri al secondo fosse insuperabile e sempre costante. Da questo pronunciamento dello stesso Einstein era derivato tutto lo studio sulla relatività e sulle origini stesse dell’universo; la famosa formula dell’equazione E=mc2 (E per energia, m la massa e c la velocità della luce). La relatività prevede infatti che se un corpo viaggiasse a una velocità superiore a quella della luce dovrebbe avere una massa infinitamente grande. Ecco perché la velocità della luce così come è stata indicata fino a oggi è considerata punto di riferimento insuperabile. Adesso tutto cambia, o potrebbe cambiare.
L’esperimento condotto dagli studiosi del Cern all’interno della struttura denominata Opera a cui partecipano oltre 160 scienziati di undici Paesi diversi ha codificato una nuova velocità della luce. I neutrini – particella elementare il cui nome fu ideato da Enrico Fermi come diminuitivo di un’altra particella neutra, il neutrone; i neutrini non hanno carica elettrica né carica di colore e interagiscono solo attraverso la forza nucleare debole e la forza di gravità e solo recentemente si è scoperto che dispongono di massa, seppur piccola – sarebbero più veloci della luce di circa 60 nanosecondi. Per arrivare a questa scoperta, si sono analizzati oltre 15mila neutrini tra quelli prodotti dall’acceleratore del Cern, il Super Proton Synchtroton, che hanno percorso i 730 chilometri che separano il Cern dal Gran Sasso. I neutrini hanno impiegato 2,4 millesecondi con un anticipo di 60 miliardesimi di secondo rispetto alla velocità stessa. In questo modo si dimostrerebbe che i neutrini battono di circa 20 parti per milione i 300mila chilometri al secondo che per Enstein era la velocità a cui viaggia la luce. A guidare l’esperimento il fisico italiano Antonio Ereditato dell’università di Berna il quale è sorpreso lui stesso da quanto scoperto: “Di solito ci si aspetta minimi aggiustamenti, ma questa volta abbiamo trovato una differenza significativa. Adesso la speranza è che altri esperimenti indipendenti riescano a confermare o meno la scoperta”. La conferma della scoperta aprirebbe ovviamente scenari fantascientifici: se lo spazio-tempo così come ipotizzato fino ad oggi non fosse più continuo, ecco che diventerebbero possibili i viaggi nel tempo o le traversate interstellari su lunghezze impensabili.
“Se uno prende alla lettera che ci sia una cosa più veloce della luce allora si arriverebbe a paradossi fantascientifici”. A dirlo è il professor Stefano Forte, del dipartimento di fisica dell’università di Milano, contattato da IlSussidiario.net. “Paradossi fantascientifici come il viaggio nel tempo, andar indietro e uccidere magari il nonno oppure compiere viaggi di lunghezze cosmiche nello spazio. La realtà al momento è che bisognerà invece rifare da zero tutta la teoria relativa su cui si basa tutta la fisica delle interazioni fondamentali moderne e il modo in cui rifarla è sconosciuto a tutti”. La teoria di cui parla il professo Forte è quella individuata da Albert Einstein agli inizi del Novecento, la cosiddetta teoria della relatività: la costanza della velocità della luce e che niente può andare più veloce. Spiega il professor Forte: “Sono quelli di Einstein dei fatti sperimentali e quindi vengono verificati di continuo come tutti i fatti sperimentali. Esperimenti analoghi a questo del Cern, cioè una possibile deviazione della costanza della luce, vengono fatti da anni. Attualmente il limite più preciso veniva dai neutrini della Supernova 1997. In quel caso si erano visti neutrini arrivare dalla Supernova e sapendo quanto essa fosse distante grazie a calcoli astronomici, si poteva dire che i neutrini vanno alla velocità della luce con una precisione molto maggiore di quanto abbia detto l’esperimento attuale del Cern”. Dunque siamo davanti a dati in contraddizione: “Esatto. Se il Cern ha ragione devono dimostrare cosa ci fosse di sbagliato nello studio della Supernova 1997. Di misure come quella del Cern ne sono state fatte molte in passato, ma su lunghezze più corte. in quei casi o non avevano visto nulla o avevano individuato qualcosina ma con significato più basso. e quindi pensato ci fossero stati errori nei calcoli”.
Ma se l’esperimento del Cern fosse comprovato? “Einstein e i suoi studi sono alla base di tutta la fisica delle interazioni fondamentali moderna. Se io suppongo che non sia più vera la velocità della luce costante, scalzo il fondamento su cui è costruita tutta la teoria moderna delle interazioni fondamentali e perciò tutto l’edificio crolla; il modo in cui crolla è difficile da prevedere perché così fondamentale che bisogna cambiare tutto, una rivoluzione paragonabile a quella che ha portato dalla meccanica classica alla relatività”. Per il professor Forte è dunque necessaria la massima cautela: “Gli stessi studiosi del Cern nel loro documento diffuso in seguito alla comunicazione di quanto scoperto, invitano alla massima cautela. Dicono infatti che ‘malgrado la grande importanza della misura riportata e la stabilità della nostra analisi l’impatto potenzialmente enorme di questo risultato motiva i nostri studi per cercare possibili effetti sistematici che potrebbero spiegare l’anomalia’. Insomma, loro stessi non ci scommetterebbero molto su quanto hanno scoperto”. Quante possibilità ci sono che il loro esperimento si riveli fallimentare? “Loro hanno visto una deviazione, i neutrini cioè più veloci della luce con una significatività detta di sei sigma. La possibilità cioè che la loro misura sia sbagliata è di tre parti in un milione, se succede tre volte in un milione è improbabile ma non impossibile che la teoria di Einstein sia sbagliata. E’ come quanto succede con i biglietti della lotteria: su un milione di biglietti ci sono tre vincitori”. Dunque ancora molto da dimostrare: “La distanza tra il punto di lancio dei neutrini, a Ginevra, e l’arrivo, il Gran Sasso, è di 730 chilometri. Questa viene misurata con la precisione di venti centimetri, una distanza ch può essere variabile per via dell’attrazione esercitata dalla luna sula superficie terrestre o da piccole deformazioni della crosta terrestre. Se il margine di venti centimetri diventasse di 40, il risultato ottenuto diminuirebbe in modo significativo, annullandone la portata”.