La velocità dei neutrini e i limiti dell’informazione

Come sempre con piacere ospito questo contributo di Franco Acanfora sulla divertente notizia di qualche giorno fa relativa alla velocità dei neutrini…

La teoria della relativita’ nella forma ristretta che oggi si riesce a rendere compatibile con la teoria quantistica dei campi, si basa per la verita’ su un numero assai piccolo di assiomi, o principi. Fra essi, i piu’ importanti sono il principio di relativita’, che impone che le leggi fisiche siano le stesse per tutti gli osservatori inerziali, e il principio dell’esistenza di una massima velocita’ di propagazione delle interazioni (chiamiamo per ora V questa velocita’ limite). Segue da cio’ (e in questa deduzione la luce o i neutrini non svolgono alcun ruolo) che valgono le trasformazioni di Lorentz per le coordinate spaziali e quella temporale, e che le tradizionali formule di addizione delle velocita’ di Galileo vanno modificate. Le nuove formule di addizione delle velocita’ sono tali che qualunque cosa viaggi alla velocita’ massima V per un osservatore, viaggera’ con l’identico valore V di velocita’ rispetto a qualunque altro osservatore (costanza della velocita’ limite). Inoltre esse si riducono immediatamente alle formule di Galileo nel caso in cui i corpi in movimento viaggino a velocita’ piccole rispetto a V, oppure, e cio’ e’ del tutto equivalente, nel caso in cui V sia infinita. La relativita’ ristretta restituisce subito la fisica classica quando le condizioni sperimentali siano quelle tipiche della fisica classica.
Vi e’ un’altra ovvia conseguenza, che e’ la seguente: se si trova che qualcosa viaggia con la stessa velocita’ per tutti gli osservatori, cioe’ ha una velocita’ costante X, allora e’ necessariamente vero che X = V, cioe’ quel qualcosa viaggia alla velocita’ massima possibile.

Ora, se i neutrini di Opera al Gran Sasso sono piu’ veloci della luce, segue che la luce non va alla velocita’ massima possibile, cioe’ la velocita’ c della luce e’ minore di V, il che e’ logicamente ammissibile. Pero’ si deve concludere che, allora, la luce viaggia con velocita’ diverse per diversi osservatori inerziali, ed e’ questo che va contro una valanga impressionante di dati sperimentali. Se i risulati di Opera fossero confermati, allora o il principio di relativita’, o il principio dell’esistenza di una massima velocita’ di trasmissione dei segnali, dovrebbero essere abbandonati, e le osservazioni fatte da qualcuno secondo cui la Fisica non crollerebbe, mi sembrano alquanto stravaganti, perche’ allora ci si dovrebbe almeno confrontare con i fatti sperimentali che indicano per la velocita’ della luce c un valore indipendente dall’osservatore.

La relativita’ deve il suo successo non solo alle nuove prospettive che ha aperto, al suo aspetto rivoluzionario, ma anche alla sua logica semplicemente e ovviamente conservatrice, che si riduce in modo immediato alla Fisica precedente, e al quadro sperimentale a cui essa si riferisce, quando le condizioni si riferiscano a quell’insieme di fenomeni.

Ora personalmente sono molto attaccato all’idea che la Fisica debba essere fondata sperimentalmente, che da essa non debba essere espulsa la prova pratica. Il fatto che si presenti un risultato singolo che ne contraddice tonnellate di altri, implica una situazione di totale crisi epistemologica, proprio perche’ quel fatto minuscolo ha diritto alla realta’ quanto le montagne e gli oceani che esso sembra contraddire. Quel che si deve chiedere, al fatto minuscolo, e’ pero’ solo e semplicemente di essere un fatto.

La riproducibilita’ dell’esperimento, la ricerca accurata e fastidiosissima di tutte le possibili cause di errore nella conduzione dell’esperimento, e della sua interpretazione, non sono pedanteria metodologica, ma solo l’ovvia richiesta, al risultato affermato, di essere un minuscolo fatto. Per esempio, se il risultato affermato e’ una eccitante novita’, e se si possono scrivere articoli con titoli pieni di punti esclamativi, e null’altro, quel che si sta producendo e’ solo informazione emozionale effimera, che ha un valore inferiore a quello della spazzatura. Perche’ la spazzatura ha una sua persistenza, una sua realta’, mentre la smentita del precedente risultato conclamato produrra solo qualche altro titolo con punti esclamativi, destinati a rapido oblio nell’arco di qualche settimana.

Dal mondo scientifico sembrano emergere nella giornata di ieri due prese di posizione rilevanti, una, attribuita da Science Insider a fonti interne all’esperimento Opera, secondo cui un cavo di collegamento fra un rivelatore GPS e un computer, era mal connesso, producendo una differenza temporale di qualche decina di miliardesimi di secondo, che porterebbe ad annullare la differenza affermata fra la velocita’ dei neutrini e quella della luce. Questo e’ quanto intendevo dire quando parlavo della fastidiosissima ricerca delle possibili  cause di errore, che in un apparato sperimentale enorme e complicatissimo e’ una fatica di Sisifo. Ovviamente cio’ testimonia dell’indiscussa serieta’ scientifica e abilita’ tecnologica del gruppo che ha condotto l’esperimento, e che ovviamente ora si ripromette di ripetere le misure con tutti i miglioramenti necessari.

La seconda e’ l’intervista a Petrozio fatta da Repubblica in cui l’importante e autorevole fisico teorico rileva che nella Fisica si sta intrufolando la tendenza a cedere talvolta al sensazionalismo  divulgando risultati in modo precoce.

Io posso solo sospettare che la dichiarazione schietta di Petronzio sia dovuta anche alla triste consapevolezza che la stampa italiana sta aggiungendo al suo difetto di sempre (l’incapacita’ di produrre un livello almeno discreto di divulgazione scientifica, ricordiamoci il raggio di Marconi che poteva fulminare le vacche in Africa), un nuovo preoccupante limite, l’incapacita’ di porre domande all’interlocutore, non dico domande critiche o intelligenti, ma semplicemente domande pertinenti, il che mi sembra una svolta culturale, in peggio, rispetto anche al ventennio o all’epoca democristiana.

Franco Acanfora

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Aldo Giannuli

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