ICARUS confuta i neutrini superluminali di OPERA #LegaNerd

Qualche mese fa aveva fatto scalpore la notizia che l’esperimento OPERA aveva misurato i neutrini andare più veloci della luce. Poco tempo fa si scoprì però che per colpa di qualche ingegnere un cavo’apparato di misura era mal collegato durante le misurazioni, cosa che ha annullato i risultati dell’esperimento, portando ad un nuovo periodo di presa dati.
Durante quella precedente (ottobre/novembre 2011) però anche l’altro esperimento sui neutrini situato nel Gran Sasso (ICARUS, a cui collabora Carlo Rubbia) prese rilevazioni sulle velocità e ieri ha pubblicato su arXiv i risultati dell’analisi degli stessi, rivelando che la velocità dei neutrini è compatibile con quella della luce. Vediamo in dettaglio:

Le misure di OPERA


OPERA misurò che il tempo impiegato dal neutrino per giungere ai rivelatori era inferiore a quello che avrebbe impiegato la luce e, quindi, la velocità del neutrino risultava essere superiore a quella della luce di una piccola frazione, in particolare la discrepanza temporale era:

$latex {dt=(57.8\pm7.8(stat)\pm^{+8.3}_{-5.9}(syst))ns}$

dove quelle a destra sono le incertezze sulla misura, che la rendono incompatibile con la velocità della luce (che si ha a $latex {dt=0}$ ) e superiore ad essa.

Come detto sopra, però, questi valori sono da prendere con le pinze, per via del cavo collegato male.

ICARUS


Sempre situato sotto al Gran Sasso, per schermarlo il più possibile dai raggi cosmici, ICARUS è un esperimento che prevede l’utilizzo di un enorme rivelatore ad Argon liquido (LAr, ne contiene 760 tonnellate) per lo studio dei neutrini, proposto per la prima volta da Carlo Rubbia nel 1977. Questo rivelatore riesce a visualizzare con una risoluzione molto elevata il passaggio di particelle cariche (ricordo che i neutrini non lo sono, ma i prodotti del loro decadimento si).

Durante la presa dati di ottobre/novembre, sono stati rilevati 7 neutrini (sono eventi ultrarari), su cui è stata effettuata la misura del “tempo di volo” che, confrontato con quello che avrebbe impiegato la luce, ha dato la seguente differenza:

$latex {dt=(0.3\pm4.0(stat)\pm9.0(syst)ns}$

che possiamo anche vedere su un grafico:

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Il cui valore del $latex {dt}$ compatibile con lo 0 e, quindi, la velocità dei neutrini è compatibile con quella della luce.
Questo è incompatibile con i risultati dell’esperimento OPERA, ma compatibile invece con quelli vecchi di MINOS, che trovarono anche loro una velocità paragonabile a quella della luce.

Altri esperimenti saranno comunque richiesti per determinare la velocità con una precisione maggiore.

APPROFONDIMENTI:
-articolo su arXiv
-I neutrini e l’esperimento OPERA
-I neutrini violano la conservazione dell’energia?
-Novità dall’esperimento OPERA
-Pagina dell’esperimento ICARUS (in inglese)

[Lezioni di Fisica] è la rubrica di divulgazione scientifica curata da @il-cavaliere-di-berzelius

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