Dai Laboratori Nazionali del Gran Sasso i Pilastri della nuova Cosmologia

“Ci sono due modi in cui puoi vivere la vita. Uno sta nel non ritenere possibile il miracolo. L’altro sta nel ritenere ogni cosa un miracolo”(Albert Einstein). Profumo di Premio Nobel tra le vette del Gran Sasso d’Italia. Le misure non mentono. I dati sembrano esatti e confermano che dal Cern di Ginevra e dai Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’Infn, si stanno ponendo le fondamenta dei Pilastri della Nuova Cosmologia. Perché questa è la storia più straordinaria che ci sia. I neutrini dell’esperimento CNGS sembrano viaggiare più veloci della luce:“the neutrinos broke the light barrier”. Occorre aggiornare le nostre attuali conoscenze sulla struttura dello spaziotempo, magari senza stravolgere le utilissime teorie di Albert Einstein che finora sono state tutte confermate. La scoperta potrebbe superare, per importanza, la notizia del “primo contatto” dell’umanità con una razza intelligente extraterrestre. Evento che, a questo punto, potrebbe benissimo essersi già verificato! Mi spiego. Se gli esperimenti dei neutrini tachionici (superluminari) sono giusti e se è corretta la deduzione dell’inversione del principio fondamentale di causa-effetto, potreste leggere questo articolo prima ancora di averlo scritto. I vecchi pilastri della cosmologia, della filosofia e, in definitiva, della nostra stessa civiltà, tuttavia, sono pronti ad assorbire un colpo così forte? È giunta l’ora che i filosofi, dopo tre secoli di silenzi e di “lontananze” dai fisici, partecipino attivamente alla più grande scoperta dell’umanità per aiutare gli scienziati e i non addetti ai lavori, a capire che cosa affettivamente è stato osservato e scoperto al fine di elaborare insieme una teoria che possa certificare e celebrare il trionfo della ragione umana, con l’aiuto di DIO, scongiurando il “terremoto” che altrimenti scaturirebbe dal “vuoto” intellettuale spinto, pur consapevoli del fatto che la Natura aborre il vuoto. Perché i nuovi test realizzati ai Laboratori Nazionali dell’Infn del Gran Sasso dalla Collaborazione Opera, utilizzando dei particolari fasci di neutrini molto più brevi nel tempo e opportunamente distanziati, inviati dal Cern di Ginevra, avrebbero confermato i risultati resi noti lo scorso 23 settembre 2011 sulla velocità dei neutrini superluminari. I nuovi test sembrano escludere una parte dei potenziali errori sistematici che avrebbero potuto essere addebitati alla misura precedente. “Una misura così delicata che ha profonde implicazioni per la fisica, richiede un eccezionale livello di approfondimento” – fa notare Fernando Ferroni, dal 26 ottobre 2011 il nuovo Presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Il prof. Ferroni è Ordinario presso l’Università La Sapienza di Roma. Da sempre si è occupato di aspetti sperimentali della fisica delle particelle elementari. Ha lavorato al Cern di Ginevra, dapprima in esperimenti sui neutrini fino agli anni ’80 e poi all’esperimento L3 al LEP. Nei primi anni ’90 ha iniziato la sua collaborazione con l’esperimento BaBar alla macchina PEP2 di SLAC a Stanford, per lo studio della violazione di CP nei decadimenti del quark “bottom”. È autore di alcune centinaia di articoli scientifici ed ha partecipato a numerosi comitati internazionali nell’ambito della fisica delle alte energie. “L’esperimento Opera, grazie al particolare adattamento dei fasci di neutrini del Cern, ha realizzato un test importante per la consistenza dei suoi risultati. Il risultato positivo dei test ci rende più fiduciosi sulle misure, anche se la parola decisiva può essere detta solo dalla realizzazione di esperimenti analoghi in qualche altra parte del mondo”. I lavori sono già in corso. Il 17 novembre 2011 la Collaborazione Opera ha sottoposto il “paper” sulle misure della velocità dei neutrini alla rivista scientifica JHEP e, contemporaneamente, al sito ArXiv. Il periodo passato dal seminario tenuto il 23 settembre 2011 al Cern, è stato utilizzato sia per preparare un pre-print più leggibile, incorporandovi suggerimenti arrivati dalla comunità scientifica internazionale, sia per verificare ulteriormente i principali argomenti dell’analisi dei dati, sia per condurre nuovi test con i particolari fasci di neutrini dal Cern. Questi fasci sono caratterizzati da una migliore definizione del “tempo di estrazione” dei protoni. I “pacchetti” di neutrini, cioè, sono lunghi solo 3 nanosecondi e spaziati gli uni dagli altri di 524 nanosecondi. Molto più stretti e separati rispetto a quelli della misura annunciata a settembre: in quel caso i fasci duravano 10.500 nanosecondi e erano distanziati da 50 milioni di nanosecondi. Questi nuovi test avrebbero permesso di prendere una misura più accurata della velocità dei neutrini tachionici utilizzando peraltro una minore intensità dei fasci. In questa fase l’esperimento Opera ha collezionato 20 eventi analizzati individualmente: altri potranno essere registrati nei test previsti per il 2012. Questo traguardo è stato reso possibile da una stretta collaborazione con il team del Cern che lavora sul più potente acceleratore della Terra, Lhc. I fisici fanno sapere che la Collaborazione Opera continuerà a prendere dati nel corso del 2012 anche utilizzando al Cern un nuovo rivelatore di muoni collocato dietro l’assorbitore di adroni che consentirà di realizzare ulteriori studi indipendenti. Nella comunità scientifica internazionale regna ancora l’incredulità. Stefan Soldner-Rembold, un professore di fisica della particelle all’Università di Manchester, ha espresso grande cautela. “Questo risultato è molto eccitante – ha dichiarato lo scienziato – ma è ancora molto difficile credere che qualcosa possa muoversi a una velocità superiore alla luce. Se fosse vero, la scoperta rivoluzionerebbe la fisica moderna”. Certamente i nuovi parametri sperimentali inducono a un generoso ottimismo. La struttura del raggio di neutrini è stata ulteriormente perfezionata. Ciò abbassa di molto una delle principali fonti di errore di tutto l’esperimento. Tuttavia le misure sono così complesse e i risultati così inattesi e straordinari (nel senso che sono frutto di misure estremamente precise e non di una teoria fisica fondamentale di partenza) che molti fisici sarebbero più indotti a credere allo sbarco degli extraterrestri sulla Terra che non alla bontà dei risultati acquisiti. È normale negli ambienti scientifici dove la forte competitività si sposa con la collaborazione di grandi gruppi di ricerca, consapevoli del fatto che, a differenza di quel che accade nel mondo politico italiano che non cambia (magari si trasforma!), qui tutto può essere messo in discussione in pochissime ore. Per ricominciare daccapo. Anche da zero. Almeno fino a quando altri esperimenti indipendenti in corso di allestimento negli Stati Uniti e in Giappone, del tutto analoghi alla prova CNGS, non confermeranno le misure europee, dubitare è lecito. Occorreranno molti anni prima del Premio Nobel italiano, ma non c’è fretta. Il celebre scienziato Brain Cox ha detto che se i risultati di Opera dovessero essere definitivamente confermati, allora si aprirebbero scenari cosmologici del tutto nuovi e inattesi. Sarebbe la più grande scoperta dell’umanità giunta, grazie all’intuizione del fisico italiano Antonino Zichichi fondatore nel 1979 dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, dal totalmente inatteso. Dall’Antimateria ai neutrini, al nuovo acceleratore Super B che sarà costruito vicino Roma, la fisica italiana, attraverso l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) sta raccogliendo, tutti insieme, i frutti e risultati di progetti avviati 20 anni fa. “Contrariamente a ciò che spesso accade nel nostro Paese – rivela il prof. Fernando Ferroni – l’Infn lavora su programmi a lunga scadenza”. Come il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra. “Ci sono voluti venti anni per realizzarlo e funzionerà per altri venti”. Il prossimo progetto ambizioso in arrivo è il Super B. “È appena nato, grazie all’approvazione del Governo, ed è fra gli impegni maggiori dal punto di vista scientifico”. Si prevede di completare la definizione dei dettagli nel 2012 e di costruirlo nei prossimi sei anni. Come prevede il progetto, l’acceleratore nascerà nell’area di Tor Vergata, vicino Roma, a soli tre chilometri dai Laboratori di Frascati dell’Infn. “I Laboratori di Frascati – rileva il presidente Infn – costituiranno l’infrastruttura portante di questa nuova impresa”, punto di riferimento per uffici, studi e servizi. “È una forma non ancora sperimentata, ma che riusciremo a definire senza difficoltà”. Tra le altre novità di rilievo, molto presto arriveranno sorprese dai dati dal cacciatore di Antimateria e Materia Oscura AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) installato all’esterno della Stazione Spaziale Internazionale. “Sta funzionando benissimo” – annuncia il prof. Ferroni. “Abbiamo lavorato per venti anni per arrivare a tutti questi risultati: tanto ci è voluto per costruire esperimenti che rivoluzionano la fisica, ma questi sono i tempi con cui lavoriamo”. Una cosa è certa. Conquisteremo, prima o poi, anche le altre stelle.

Nicola Facciolini