Neutrini, caccia all’errore per riprendere a sognare il futuro

diLa notizia diffusa dai fisici di OPERA ci induce a pensare che nella gara tra neutrini e luce a vincere è, ancora una volta, la luce. Come abbiamo detto su queste colonne, la posta in gioco era enorme. Quando il gruppo di OPERA - nel settembre scorso - annunciò la scoperta sulla velocità dei neutrini che superavano quella della luce, i massimi responsabili del CERN (Sergio Bertolucci) e dell'INFN (Fernando Ferroni) in perfetta sintonia con chi scrive dettero l'assoluta priorità alla verifica sperimentale della scoperta. E infatti tutti i gruppi al Gran Sasso si sono messi in moto per realizzare verifiche sulla velocità dei neutrini prodotti al CERN.

Oltre a queste verifiche, chi scrive ha messo a punto un progetto totalmente diverso, focalizzato sulla misura della «struttura in tempo» dei neutrini che arrivano al Gran Sasso. Questo progetto avrebbe permesso di verificare se ciò che era stato misurato con i neutrini osservati da OPERA poteva essere reso compatibile, invece che restare come è in flagrante contraddizione, con le misure fatte sui neutrini prodotti nel collasso della Supernova 1987A. Il punto cruciale di questo grande progetto era di non avere bisogno delle misure sulla distanza tra i due Laboratori, del CERN e del Gran Sasso. Due parole sui motivi per cui la posta in gioco era enorme. Chi scrive ha realizzato negli anni sessanta del secolo scorso gli esperimenti di alta precisione sulla validità della relatività ristretta nella teoria delle Forze Elettromagnetiche, teoria che era (ed è) la conquista più rigorosa della Fisica Moderna. Teoria cui si dà il nome di Elettrodinamica Quantistica e che sarebbe stato necessario rivedere a fondo se la scoperta di OPERA fosse stata confermata. La scoperta dava infatti ai neutrini un privilegio unico: riuscire a superare in velocità la luce.

Il fatto che la luce dovesse avere una velocità insuperabile fu nel diciannovesimo secolo un risultato che nessuno avrebbe saputo immaginare. E infatti, per arrivare a capire che la velocità della luce era (ed è) una costante fondamentale della natura che nessuno può superare, c'erano voluti duecento anni di scoperte totalmente inaspettate in elettricità, magnetismo e ottica. Scoperte che, per essere descritte, avrebbero bisogno di centinaia di pagine. Scoperte che un genio della Fisica del diciannovesimo secolo - James Clerk Maxwell - riuscì a sintetizzare in appena quattro righe, ciascuna contenente un'equazione. Le quattro equazioni di Maxwell entusiasmarono uno dei padri della Termodinamica, Lord Kelvin, che nel 1896 aprì il Congresso mondiale dei fisici dicendo: «Grazie a Maxwell possiamo dire di avere capito tutto quello che di fondamentale c'era da capire sulle Forze Elettromagnetiche. Quello che resta sono dettagli». Sei mesi dopo, Joseph John Thomson scopriva, non un dettaglio, ma qualcosa di incredibilmente fondamentale: il primo esempio di «pezzettino» d'elettricità, cui dette il nome di elettrone. Viviamo l'era della tecnologia elettronica, nata grazie alle invenzioni che sono venute fuori partendo dalle quattro equazioni di Maxwell e dalla scoperta inaspettata di Thomson. Esattamente come ai tempi di Kelvin nessuno aveva saputo prevedere l'esistenza dell'elettrone, nel corso del ventesimo secolo nessuno aveva saputo immaginare tutte quelle scoperte che hanno portato all'Universo Subnucleare, nel quale hanno un ruolo ancora tutto da capire i neutrini.

L'Universo Subnucleare ha leggi e regolarità totalmente diverse da quelle che reggono l'Universo macroscopico. Queste diversità però non avevano mai minimamente messo in dubbio il valore assoluto e costante della velocità della luce, come stabilito dalle verifiche sulla Elettrodinamica Quantistica fatte da chi scrive nel corso degli esperimenti citati prima. Ecco perché la scoperta sui neutrini più veloci della luce aveva destato scalpore.

Le notizie di oggi danno la priorità a una verifica che in tempi brevi metta la parola fine agli errori di OPERA restituendo alla velocità della luce quella formidabile proprietà di essere costante fondamentale e assoluta come è stata da Maxwell in poi.