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15 ottobre 2011

La battaglia per la relatività continua a emozionare

Oltre 70 studi scientifici pubblicati in due settimane. Questo è il polverone sollevato dalla ricerca del CERN di Ginevra che, come ormai è noto alla cronaca, ha stabilito la sconfitta della velocità della luce come record imbattibile.

Centinaia di illustri studiosi si sono dati battaglia fin dal primo momento per cercare di demolire l’attendibilità dello studio del CERN, oppure di confermarne la validità. Molti di questi, allo scopo di difendere la teoria della relatività, sono partiti proprio dai suoi postulati, per arrivare a deduzioni sicuramente non sottovalutabili.

Una in particolare è quella di Carlo Contaldi, un fisico italiano che lavora all’Imperial College di London, il quale ha “attaccato” la congruenza delle misurazioni di tempo prese tra i due centri di ricerca, quello di Ginevra e quello del Gran Sasso, sfruttando proprio uno degli effetti ben noti della relatività.

“La Terra non è una sfera perfetta, e i due laboratori si trovano a distanze diverse rispetto al centro del pianeta. Quello del Cern, che è più vicino, dovrebbe contare il tempo più lentamente rispetto a quello del Gran Sasso”.

L’osservazione del fisico italiano è frutto proprio della stessa teoria della relatività, che in qualche modo sembra essere strutturata in una maniera tale da essere inattaccabile, una conferma lampante della genialità di Einstein. Questa infatti stabilisce che il tempo scorre in maniera diversa in due punti sottoposti ad accelerazioni diverse, quindi più un oggetto è vicino al centro di gravità del pianeta, più l’accelerazione cui è sottoposto è grande.

“Non abbiamo quantificato con esattezza quanto un effetto simile potrebbe influire sulle misurazioni di OPERA, ma se si dimostrasse che la sincronizzazione fra l’orologio del Cern e quello del Gran Sasso non sono perfette, bisognerebbe rivedere le misure” aggiunge il Contaldi.

E’ convinto dell’errore di misura anche Gian Francesco Giudice, fisico teorico del CERN, che ammette: “Non riusciamo a dare un senso a questo dato. Anche ammettendo che la misura di OPERA sia giusta, un neutrino più veloce della luce dovrebbe decadere, e decadendo perdere energia. Ma il rilevatore del Gran Sasso non osserva questa perdita. Si tratta di un dato incompatibile con se stesso. Per spiegarlo dovremmo smantellare troppe leggi della fisica a noi note, ed entrare nelle sabbie mobili”.

Ma non tutti sono d’accordo sull’inviolabilità delle regole della fisica classica. Gli innovatori, per fortuna, non mancano mai e se qualcuno, forse per non entrare in un problema più grande di se stesso, preferisce tentare di dare una spiegazione ad un fenomeno al posto di cercare di comprenderlo, ci sono invece persone che prendendo per valide le misurazioni del progetto OPERA cerca di interpretarle alla luce di possibili nuove teorie.

Uno di questi è Giovanni Amelino Camelia, fisico teorico dell’Università di Roma “Sapienza”. “Le idee proposte finora puntano molto sull’esistenza dei cosiddetti neutrini sterili” spiega Amelino-Camelia. “Se già i neutrini normali interagiscono poco con la materia, quelli sterili riducono questa interazione a zero, e ci aprono le porte a un mondo di nuove possibilità. Una di esse è che queste particelle siano le uniche, o quasi, a poter accedere ad altre dimensioni spaziali che per noi restano invisibili. I fisici teorici hanno molta creatività, e parte del nostro lavoro consiste proprio nel prevedere fenomeni sconosciuti o misure sorprendenti. Ma un dato come quello di OPERA non rientrava neanche nelle nostre speculazioni. Sono solo 60 nanosecondi di anticipo rispetto al tempo che avrebbe impiegato la luce, ma si tratta di una differenza enorme. Siamo al lavoro da due settimane ma non riusciamo a farla rientrare in nessuno dei nostri modelli matematici”.

Ci sono le idee di Ettore Majorana, invece, alla base delle teorie di Tamburini e Laveder dell’Università di Padova. “Rileggendo i suoi appunti di circa 80 anni fa – spiega Tamburini in una nota diffusa dall’Istituto Nazionale di Astrofisica – mi sono convinto che la sua teoria non è in disaccordo con i dati di OPERA. L’idea di Majorana prevede infatti che i neutrini possano avere massa immaginaria. Sarebbero dunque svincolati dai limiti imposti dalle equazioni della relatività e potrebbero viaggiare più veloci della luce”.

Dunque più che un dibattito una battaglia, seppur a colpi di scienza, è quella che si è scatenata in queste settimane sull’argomento e sta tenendo inchiodati alle scrivanie i fisici di tutto il mondo. Da un lato le teorie di Einstein e le centinaia di ricerche effettuate negli anni per confermarle. Dall’altra la scoperta realizzata nell’ambito del progetto OPERA che rischerebbe di dover costringere a riformulare molte teorie alla base della fisica classica.

Il tradizionalismo contro l’innovazione, una situazione che non è nuova nel campo della scienza e non solo. Basti pensare ai Nobel per la fisica e per la chimica assegnati quest’anno. Quattro ricercatori che hanno saputo amare i propri studi fino al punto di resistere agli insulti e agli sbeffeggiamenti (a Dan Schechtman, premio Nobel per la chimica, anni fa i colleghi regalarono un manuale di fondamenti di chimica, a causa delle sue teorie in contrasto con quelle giudicate sacre e immutabili, riportate in tutti i libri).

“Qualunque cosa succeda stiamo osservando il metodo scientifico in azione. Aspettiamoci per molto tempo ancora una decina di articoli scientifici al giorno. E tanta confusione. Ma nel lungo periodo non ci sono dubbi, saranno i risultati degli esperimenti a darci la risposta giusta”.

La conclusione di Amelino-Camelia lascia molto invito alla riflessione. Quello che sappiamo del nostro mondo è ancora nulla rispetto a ciò che ci rimane da scoprire, ed è solo grazie a questi “innovatori” capaci di vedere al di là di ciò che è fisso e stabilito come fondamentale e solido che la scienza può progredire.

Mirko Carnevale

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