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Vuoi vedere che veramente ‘Tutto è relativo’?

Non so se i risultati dell’esperimento OPERA siano stati già inviati ad una rivista scientifica e se sia in corso il referaggio. Quel che è certo è che da quando i risultati preliminari dell’esperimento sono stati resi pubblici, dopo le prime reazioni di meraviglia mista a scetticismo più o meno universali, sembra che in parecchi si siano dati da fare per confermare/smontare quanto affermato da chi ha condotto l’esperimento.

Sembra che qualche giorno fa sia arrivata alle pagine di arXiv una spiegazione che potrebbe far correre qualche brivido lungo la schiena dei ricercatori di Opera.

Secondo quanto si può leggere in questo post su Tecnology review o se preferite farvi venire il mal di testa direttamente sulla Letter pubblicata da arXiv, il famoso neutrino superman non sarebbe affatto risultato più veloce della luce nel percorrere la distanza tra il CERN e il Gran Sasso (per carità non sottoterra…), se nel calcolare il tempo impiegato nella sua folle corsa si fosse tenuto conto della relatività speciale, ovvero del fatto che i due orologi perfettamente sincroni che hanno preso i tempi di partenza e arrivo, non sono sulla Terra ma a bordo dei satelliti GPS impiegati per il calcolo.

Se il sistema di riferimento ha una componente della velocità parallela a quella del moto della particella e si muove quindi verso la sorgente, quella componente deve essere sottratta al tempo impiegato per coprire l’intera distanza. Secondo i firmatari della Letter la correzione da applicare è di 32 ns. Siccome deve essere applicata due volte i nanosecondi diventano 64, ossia appena poco più di quanto si suppone sia stata la differenza tra il tempo che ha impiegato il neutrino superman e quella che avrebbe impiegato la luce per coprire la tratta (60 ns).

La differenza cessa di essere significativa e, quindi, piuttosto che mettere in dubbio la teoria della relatività, l’esperimento OPERA finirebbe per esserne una ulteriore conferma.

Ma…

Poi leggi i commenti all’articolo e scopri che non è così, che una serie di commentatori piuttosto competenti si accapiglia per trovare il bandolo della matassa. Curiosamente soltanto uno (al momento in cui scrivo 1/42) ha mosso le solite deliranti critiche di competenza sugli autori della Letter, ignorandone il contenuto. Per il resto, l’obiezione più convincente mi pare quella che ricorda che gli orologi impiegati da OPERA sono a terra, mentre i satelliti GPS sono stati impiegati per le operazioni di taratura.

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4 Comments

  1. Guido Botteri

    Se son fiori fioriranno. L’entità della maggior velocità dei neutrini è talmente piccola che un errore è possibile, e gli stessi autori ne sono ben consapevoli, tanto che hanno sollecitato conferme o smentite.
    Non voglio entrare nella discussione sul presunto errore che avrebbero fatto i ricercatori del CERN. Diamo il tempo perché la faccenda si chiarisca ed esca un comunicato condiviso che faccia chiarezza e confermi o smentisca quanto sarebbe stato riscontrato.
    Al momento sapremo se le conoscenze attuali siano ancora valide o vadano corrette.
    Ma anche il fatto che le conclusioni inaspettate di questo esperimento fossero smentite, non porrebbe la parola fine sulla possibilità dell’esistenza di oggetti superluminali. In fondo non era questo l’obiettivo dell’esperimento, ma solo un presunto effetto tanto sorprendente quanto inaspettato. “Presunto” fino a che la scienza non dia un giudizio definitivo su tale esperimento.
    L’esistenza o meno di tali oggetti superluminali è oggetto di un tipo di ricerca per ora necessariamente “pura”, nel senso che richiederebbe dispendiosissimi esperimenti senza che se ne vedano attualmente utilizzi pratici. I risultati della ricerca pura danno applicazioni pratiche importanti a volte molto tempo dopo la loro scoperta, come è stato per l’elettricità, scoperta dagli antichi greci. Una eventuale conferma invece dei risultati dell’esperimento aprirebbe la porta a novità di cui non è facile intuire ora la portata e le conseguenze. Vedremo.

  2. “E’ già così. Clima docet.”

    Eh sì, è quello che pensavo. Ma invece di ridurre il fenomeno, in questo modo lo si amplia.

  3. Lungi dal commentare i dettagli, mi incuriosisce ed un po’ mi inquieta questo sviluppo “in diretta”. Voglio dire: il documento pubblicato da arXiv non mi risulta sia stato sottoposto a referaggio, giusto? Ora, mi direte che non lo è neanche il risultato dell’esperimento annunciato qualche settimana fa. Vero. Ma un conto è annunciare un risultato, sottolineando che non si vogliono trarre conseguenze a caldo, ma sollecitando la collaborazione di altri scienziati; un altro è formulare una teoria su come sono andate le cose. Dopotutto il risultato di OPERA è comunque stato elaborato e discusso da centinaia di persone prima di essere reso pubblico. In questo caso, se capisco bene, si tratta di un contributo di un singolo scienziato.

    Beninteso: non sto dicendo che la discussione debba proseguire in segreto (non sarebbe neanche possibile). Sto dicendo che se le discussioni scientifiche pre-peer-review vengono iniettate nel circuito dei media generalisti ci sarà da mettersi le mani nei capelli.

    Reply
    E’ già così. Clima docet.
    gg

  4. donato

    Non sono un fisico per cui le mie considerazioni potrebbero lasciare il tempo che trovano o, come ama dire qualcuno, potrebbero essere chiacchiere da bar. Fatta questa premessa veniamo al tema. OPERA è un esperimento che dovrebbe dimostrare, se non erro, la teoria di B. Pontecorvo sulle oscillazioni dei neutrini. In parole povere (e adesso sentirai gli strali dei puristi) dimostrare che i neutrini tau si trasformano in neutrini elettronici o viceversa. Questa dimostrazione presuppone la misura, con estrema precisione, di intervalli temporali molto piccoli. In altre parole i due orologi atomici esistenti presso il CERN ed il laboratorio del Gran Sasso devono essere per forza sincronizzati. Mi sembra molto strano che chi ha operato la sincronizzazione (gli Istituti di metrologia svizzero e tedesco, in modo indipendente) non abbiano tenuto conto degli effetti relativistici evidenziati da Ronald van Elburg. Anche perché essi sono noti ai fisici ed ai metrologi e di essi si tiene conto nella progettazione dei sistemi di localizzazione globale. Se i due orologi non fossero sincronizzati in modo perfetto tutti i risultati di OPERA (non solo “l’effetto collaterale” dei neutrini superluminali) sarebbero affetti da un grave errore sistematico. Comunque tutto può succedere. Il contributo dell’autore della letter è, secondo me, importante perché consentirà di escludere un’ulteriore causa di errore o, viceversa, individuare un errore e, quindi, confermare che la velocità della luce è il limite superiore della velocità nell’Universo. Altro aspetto che mi lascia perplesso, forse a causa della mia profonda ignoranza, è la ricorrenza dell’errore. Mi spiego meglio. Ronald van Elburg ha ipotizzato che l’errore si sia verificato nella misura del tempo impiegato dai neutrini per percorrere lo spazio tra Cern e Gran Sasso. I ricercatori di OPERA, però, hanno misurato questo intervallo di tempo per tre anni e per un totale di circa 16000 volte (se non ricordo male). Non credo che la sincronizzazione dei due orologi atomici basati a terra sia stata fatta ogni volta che è stato eseguita la misurazione. Comunque, per poter esprimere un giudizio, sarebbe necessario conoscere le modalità con cui si esegue l’esperimento e, in modo particolare, come viene calcolato l’istante zero (in cui partono i neutrini) e quello finale (in cui essi arrivano a destinazione). Chi vivrà vedrà. Da parte mia, a scanso di equivoci, faccio il tifo per i ricercatori di OPERA. Spero che abbiano ragione loro (sempre pronto, però, a cambiare idea dinanzi all’evidenza scientifica e sperimentale).
    Ciao, Donato.

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