Stamattina ci siamo svegliati di fronte alla più sensazionale scoperta dai tempi di Galileo?
Un bizzarro articolo apparso ieri su un quotidiano nazionale riporta un intervista al professor Zichichi che precede ogni comunicazione ufficiale della comunità scientifica su quella che potrebbe essere una scoperta rivoluzionaria. Un evento sensazionale che di fatto rimetterebbe in discussione addirittura alcuni dei risultati della famosa teoria della relatività di Einstein: i neutrini sono più veloci della luce? Quali conseguenze potrebbe avere questa scoperta? la relatività è dunque scorretta? cosa è la velocità della luce? perchè non può essere superata? cosa sono i neutrini? di che esperimento stiamo parlando? che confusione! quante domande! proviamo a fare ordine!

Per rispondere a queste domande, o quanto meno ad alcune di esse, bisogna prima fare un passo indietro. La fisica, dal greco physis “natura”, è la scienza che racconta e descrive la stupefacente bellezza della natura e le sue leggi per mezzo di un insieme di rigorosissime procedure noto come “metodo scientifico”.
Il cardine del metodo scientifico è l’esperimento e il concetto di “riproducibilità”, ovvero quando si fa un esperimento il suo risultato deve poter essere riprodotto tutte le volte che si vuole, da chiunque rispetti le condizioni dettate dall’ipotesi iniziale, in qualsiasi momento e soprattutto ottenendo sempre lo stesso risultato. Nel momento in cui i risultati dovessero cambiare tutti gli scienziati si mobilitano per capirne il perché. Le motivazioni posso essere le più differenti: nuove conoscenze teoriche, nuove tecnologie che migliorano le misure e gli strumenti, controlli più accurati che fanno scoprire vecchi errori sia teorici che sperimentali. Potrebbe sembrare strano ma nella storia della scienza sono stati tanti gli errori che hanno portato a grandissime scoperte, per questo motivo spesso la scoperta di un errore per un fisico è solo l’inizio di una nuova sorprendente stagione ricca di scoperte che miglioreranno l’attuale conoscenza del mondo in cui viviamo.

Ecco quindi come procede la ricerca scientifica: una teoria, tanti esperimenti che ne verifichino i risultati e l’analisi di questi, finché non succede qualche altro episodio, ad esempio un nuovo esperimento, che confermi o rimetta in discussione i vecchi risultati producendo una nuova teoria che faccia ricominciare il ciclo del metodo scientifico. Una teoria è vera, non per chi sa quali misteriosi motivi, ma solo fino a quando si può riprodurre!  Tutti questi controlli e il rigoroso rispetto del metodo scientifico sono la nostra garanzia nei confronti del grande potere della scienza, pensate ad esempio se i medici non fossero così scrupolosi sul controllo di nuovi farmaci prima di metterli a nostra disposizione o se fisici e ingegneri non lo fossero quando costruiscono le centrali (nucleari, elettriche, ecc.).

Cosa è successo dunque nei laboratori del Gran Sasso?
Forse una teoria è stata riprodotta conducendo a risultati differenti da quelli soliti conosciuti. Da tanti anni uno dei principali interessi della fisica è lo studio delle proprietà di alcune particelle elementari che si chiamano neutrini. I neutrini sono particelle particolarmente leggere che interagiscono molto poco con la materia e per questo, quindi, estremamente difficili da rilevare in laboratorio. Quando furono introdotti nella teoria, intorno agli anni Cinquanta, si pensava addirittura che fossero particelle senza massa cioè proprio come le particelle che compongono la luce, i fotoni. Molti esperimenti in tutto il mondo sono stati fatti negli anni ed è ormai confermato che i neutrini, seppur piccolissima, una massa ce l’hanno! Quindi non assomigliano più ai fotoni.
Ma cosa c’entrano i fotoni? Einstein in una parte della teoria della relatività ristretta dice che niente, che nessuna  informazione può viaggiare più veloce della luce. Cioè i fotoni sono i messaggeri più veloci che possano esistere e ciò dunque produce un limite insuperabile per tutte le altre particelle. Sebbene l’idea dell’invariabilità della velocità della luce sia un concetto complicato e controintuitivo, lontano cioè dal senso comune, Einstein non fece altro che prendere atto di alcuni dati sperimentali già allora ben noti: la luce viaggia a circa 300.000 chilometri al secondo e nulla (attenzione: neanche i leggerissimi neutrini!) può superare questa velocità.  Si dice anche che questo sia alla base del cosiddetto “principio di  causalità”, ovvero semplicemente che la causa deve sempre e per forza precedere l’effetto! che un vaso non può rompersi (effetto) prima di essere caduto per terra (causa)!

La teoria della relatività ha avuto fino ad oggi continue e precisissime conferme sperimentali. Se venisse confermata la notizia trapelata ieri sarebbe la prima smentita sperimentale di uno degli aspetti della teoria della relatività. La scoperta sarebbe davvero sensazionale, ma come abbiamo detto senza riproducibilità e senza conferma della comunità scientifica questo rimane un “pettegolezzo” che potrebbe dare adito a fantasticherie fantascientifiche come la macchina del tempo e a confusioni sensazionalistiche che non fanno mai bene alla scienza e all’informazione.

Mentre aspettiamo per stasera, in una conferenza al Cern di Ginevra, la comunicazione ufficiale della comunità scientifica responsabile dell’esperimento OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus, un rivelatore di particelle che si trova presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso), cerchiamo di capire meglio cosa sarebbe successo, quali sarebbero le conseguenze di questa scoperta.
I dati dell’esperimento OPERA, il cui portavoce è il fisico italiano Antonio Ereditato, non lasciano spazio al dubbio, nonostante la prima reazione dei fisici increduli! La luce (se viaggiasse nel vuoto) impiegherebbe circa 2,4 millesimi di secondo a percorrere la distanza (circa 730 Km) che separa il Cern dal Gran Sasso- I neutrini inviati da Ginevra invece ci mettono un po’ meno. La differenza è di appena 60 nanosecondi: potrebbe sembrare poco, ma in realtà è una differenza notevole (la differenza che c’è fra centimetri e metri) rispetto alla precisione che si può ottenere oggi anche nella vita di tutti noi ad esempio con strumenti quali i GPS.
Dopo tanti anni di lavoro, di verifiche e di attesa i fisici di OPERA con estrema prudenza hanno pubblicato stamane un articolo, o meglio la sua prima versione,  sul sito www.arXiv.org, con i risultati dell’esperimento in cui esaminano con estrema cura tutte le possibilità, anche e soprattutto, quelle di un errore di misura causato dagli strumenti. Annunciando questi risultati sorprendenti dunque non fanno altro che chiedere il confronto con il resto della comunità scientifica internazionale e la verifica da parte di tutti gli altri esperimenti simili che si stanno svolgendo (i più importanti sono negli Stati Uniti e in Giappone) nel resto del mondo.

La notizia, se possibile, è ancora più sensazionale perché già l’anno scorso gli scienziati di un altro esperimento che si chiama MINOS, negli Stati Uniti, avevano ottenuto dei risultati molto simili, ma a causa della scarsa quantità di eventi e quindi dei grossi errori di misura associati, non avevano ritenuto corretto -secondo i parametri del metodo scientifico-  dare questo annuncio, perdendo l’eventuale merito di essere i primi a  fare la scoperta più rivoluzionaria del secolo ma sicuramente guadagnando la stima dei colleghi per l’onestà del loro lavoro. La scienza è affare da gentiluomini!

Tornando ai risultati dell’esperimento, quali sarebbero le possibili conseguenze? Premesso e sottolineando ancora una volta che non sarà mai possibile prendere il telefono oggi e fare una telefonata a noi stessi nel passato ;), le conseguenze più eclatanti sarebbero nella teoria; una vera e propria emozionante sfida per i fisici teorici!
Ad esempio, un’ipotesi potrebbe essere quella di una prima eventuale conferma dell’esistenza delle “extra-dimensioni” di cui si parla anche nella “Teoria delle Stringhe”. La teoria più nota della fisica delle particelle, detta Modello Standard, parla di uno spazio-tempo a quattro dimensioni. Cioè una è proprio il tempo che conosciamo e sappiamo misurare e le altre tre sono quelle ben note dello spazio (lunghezza, larghezza e profondità). Altre teorie, tra le quali proprio la teoria delle stringhe, suggeriscono la presenza di nuove dimensioni (piccolissime e nascoste e quindi invisibili nella nostra realtà quotidiana) dette appunto extra-dimensioni.
Un’altra ipotesi ancora più affascinante potrebbe essere la scoperta di una nuova grandezza fondamentale della fisica, cioè una costante universale come lo è c, ovvero la velocità della luce nel vuoto, o G, la costante di Grazitazione Universale, o ħ, la costante di Planck della meccanica quantistica.
Insomma, tra lo stupore e l’incredibilità, forse si è aperta una nuova stagione per la fisica teorica, una stagione in cui ogni scienziato vorrebbe vivere e contribuire con il suo lavoro!
Ricordiamoci sempre però della lezione che i grandi  scienziati ci hanno dato, come Darwin che concluse le sue ricerche nel 1836 ma solo 23 anni dopo pubblicò i suoi rivoluzionari risultati, e che la scienza ha i suoi tempi, i suoi metodi e il suo galateo che mette al primo posto la correttezza della conoscenza rispetto alla fama e alla visibilità personale.
Ad ogni modo, forse questo è solo un punto di partenza e se questi risultati venissero confermati, non saremmo che all’inizio di un enorme lavoro di ricerca, e le domande che rimangono aperte sarebbero tantissime. Solo per fare qualche esempio, quella di superare la velocità della luce è una speciale caratteristica dei neutrini o ce l’hanno tutte le altre particelle con una massa più grande? In particolare ci troviamo di fronte a una violazione dell’intera teoria o solo di una parte di essa? Troveremo la teoria unitaria da tempo cercata?