Perché i neutrini non sarebbero più veloci della luce
A quasi tre settimane dall'annuncio dei ricercatori italiani, sono già 80 le pubblicazioni sui neutrini presentate su ArXiv. E molte ridimensionano la scoperta. Ecco alcune ipotesi
17 ottobre 2011 di Martina SaporitiSuper Proton Synchrotron
L'Sps è un acceleratore circolare posto in un tunnel lungo quasi 7 chilometri, costruito sottoterra nel 1976. Qui vengono accelerati i protoni, per poi farli collidere con un apposito bersaglio di grafite e produrre i neutrini
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Super Proton Synchrotron
L'Sps è un acceleratore circolare posto in un tunnel lungo quasi 7 chilometri, costruito sottoterra nel 1976. Qui vengono accelerati i protoni, per poi farli collidere con un apposito bersaglio di grafite e produrre i neutrini
Cern
Un tubo di un chilometro, dove il decadimento delle particelle sprigiona i neutrini, è orientato esattamente verso il Gran Sasso
Tiro al bersaglio
Un fascio di neutrini muonici viene prodotto facendo scontrare dei protoni accelerati contro un bersaglio di grafite composto da 5 unità della lunghezza di 2 metri, progettate per massimizzare il numero di neutrini prodotti
Opera
il rilevatore Opera (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), fotografa i prodotti della interazione dei neutrini con i nuclei del piombo di cui è composto
Opera
La struttura ha un volume di 2mila metri cubi e un peso di 4mila tonnellate
Opera
Il rivelatore principale è costituito da 150mila mattoncini. Ogni mattoncino pesa 8,3 chilogrammi ed è costituito da 56 lastre di piombo alternate a emulsioni fotografiche ultrasensibili
Computer
Le rilevazioni sono estremamente complicate da realizzare e si affidano per questo a un grande complesso di calcolatori
Filo rosso o filo blu?
Se non sapete cosa toccare, state lontani...
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Pagina successivaPiù veloce della luce. Sino a qualche mese fa, nessuno all'infuori di un supereroe dei fumetti avrebbe potuto pronunciare questa frase. Ma dopo gli straordinari risultati dell’esperimento italiano Opera (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), anche i ricercatori hanno iniziato a prendere in considerazione la possibilità che il podio della velocità nel mondo delle micro particelle non spetti ai fotoni ma ai neutrini. A circa tre settimane dall’esperimento condotto dall’ Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) in collaborazione con il Cern di Ginevra,il server arXiv (un archivio che raccoglie le pubblicazioni scientifiche non ancora passate al vaglio della peer review della comunità scientifica) è stato intasato da oltre 80 pubblicazioni di ricercatori impazienti di spiegare cosa è successo nei Laboratori del Gran Sasso.
Alcune parlano di una nuova fisica, popolata da neutrini che viaggiano attraverso extra-dimensioni o che possiedono una tale energia da renderli più veloci della luce. Altre, certamente meno seducenti, chiamano in causa spiegazioni più ordinarie, che se non altro tolgono dall’impiccio il tanto chiacchierato Einstein. Tra queste, Adam Mann, su Wired.com, ne passa in rassegna alcune, che tentano di spiegare perché i risultati di Opera non mettono paura alla Teoria della Relatività Speciale.
Le prime obiezioni mosse a chi interpretava i risultati dell’esperimento del Gran Sasso come la prova che i neutrini siano più veloci della luce sono nate da un’ osservazione astrofisica. Nel 1987, una supernova potentissima spruzzò sulla Terra una doccia di luce (cioè di fotoni) e neutrini. In quell’occasione, i rilevatori segnalarono l’arrivo dei neutrini circa tre ore prima della luce. Ma se Opera avesse ragione, è il calcolo dei ricercatori, i neutrini sarebbero dovuti arrivare ben quattro anni prima della luce. Come si spiegano, quindi, le tre ore di anticipo? Con la falsa partenza della luce, in un certo senso. Al contrario dei quasi inermi neutrini, infatti, i fotoni interagiscono molto con la materia. Ecco perché hanno impiegato più tempo ad arrivare sulla Terra: sarebbero stati bloccati in uscita dalle interazioni con i vari elementi del nucleo della supernova. I neutrini, invece, sarebbero riusciti a scappare subito.
Veniamo invece alle obiezioni teoriche mosse dal fisico Matt Strassler sul suo blog. Come suggerisce il ricercatore, secondo il Modello Standard (teoria quantistica che descrive tutte le particelle della materia e le loro interazioni fondamentali, a eccezione della gravità), se i neutrini viaggiano più veloci della luce, anche gli elettroni devono fare lo stesso. Quanto più veloce? Di almeno un miliardesimo, se possiedono la stessa energia dei neutrini (40 GeV, almeno come rilevato dai laboratori). Ma i fisici sanno che ciò non è possibile: nel vuoto, infatti, gli elettroni non possono superare la velocità della luce di oltre 5 parti su 10 15.
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