[image]https://leganerd.com/wp-content/uploads/LEGANERD_044289.jpg[/image]
Nel precedente [url=https://leganerd.com/2011/10/02/i-neutrini-e-lesperimento-opera/]articolo[/url] sull’esperimento OPERA avevo promesso di aggiornarvi in caso di notizie e questa è talmente grossa da meritarsi un articolo a se! Autore della pubblicazione è il premio Nobel per la Fisica Sheldon Glashow, recentemente intervistato da Piergiorgio Odifreddi sull’argomento (troverete il link in fondo).

[title]L’effetto Cherenkov[/title]
In breve l’esperimento OPERA ha misurato che i neutrini muonici si muovono circa 7500 m/s più veloci della luce. Alcuni hanno visto in questo il crollo della relatività, ma per Glashow non è così.
Per comprendere le sue motivazioni dobbiamo innanzitutto parlare dell’effetto Cherenkov, scoperto dall’omonimo scienziato russo.
L’esempio classico è quello di una particella sparata in un liquido con indice di rifrazione n. Qui la velocità con cui si muove la luce nel mezzo è $latex {v=\frac{c}{n}}$, ma la particella può tranquillamente superarla, purché non superi la velocità della luce nel vuoto c, questo sì limite invalicabile (lasciatemi mettere da parte per ora i risultati dell’esperimento).
Se la particella che viaggia più veloce della luce nel mezzo è carica, allora emetterà raggi gamma, creando un caratteristico [i]cono d’onda[/i], lo stesso, come forma, creato dagli aerei che viaggiano oltre la velocità del suono, solo composto di onde elettromagnetiche invece che onde sonore.
In approfondimento l’animazione del cono d’onda:
[more][img]http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/87/Cherenkov_radiation-animation.gif[/img][/more]

[title]La conservazione dell’energia[/title]
Abbiamo detto come l’effetto Cerenkov consista nell’emissione di un fotone da parte di una particella carica in movimento a $latex {v>\frac{c}{n}}$, ma cosa succederebbe se questa particella si muovesse a velocità maggiori di quella della luce?
Nel loro articolo Glashow e Cohen mostrano come per una particella che viaggia a velocità superluminari la radiazione Cerenkov può emettere [i]coppie elettrone/antielettrone [/i](sarebbe interessante vedere come, ma non è nello scopo dell’articolo).
Partendo da queste considerazioni i due calcolano la perdita di energia dei neutrini che viaggiano verso il Gran Sasso, proprio dovuta a questa radiazione emessa, ottenendo che l’energia di qualsiasi neutrino in viaggio a velocità maggiori di c tende a stabilizzarsi al valore 12.5GeV, indipendentemente dal valore iniziale della stessa (ovviamente maggiore del valore limite). La probabilità che a Gran Sasso arrivino neutrini ad energie superiori a questa sono [i]trascurabili[/i].
Dovrebbero quindi arrivarne pochissimi ad energie superiori a 12.5 GeV, mentre ne sono stati misurati molti a 20 o addirittura 50 GeV.
Se entrambi i valori fossero confermati, questo farebbe cadere i principi di conservazione dell’energia e dell’impulso, principi su cui si basa l'[b]intera fisica[/b]!
Questa violazione farebbe cadere come pere tutte le teorie della fisica.
Per disinnescare questa “bomba” la proposta più interessante è quella che richiede un perfezionamento del principio di conservazione dell’impulso, di cui abbiamo, evidentemente, qualche lacuna. Altra proposta, meno sensata è che i neutrini viaggino velocissimi (10/20 volte c) nei primi metri per poi scendere a velocità subluce, ma, come detto, non ha molto senso…
Non ci resta che aspettare per vedere se i risultati dell’esperimento MINOS convalideranno o falsificheranno quelli del Gran Sasso…

Comunque, come già detto, è ancora troppo presto per avere risposte definitive, lascio a voi per i commenti e prometto nuovamente di tenervi aggiornati.

APPROFONDIMENTI:
-[url=http://arxiv.org/abs/1109.6562]Pubblicazione su arXiv[/url]
-[url=http://www-numi.fnal.gov/]Esperimento MINOS[/url]
-[url=http://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_%C4%8Cerenkov]Effetto Cerenkov[/url]
-[url=http://ricerca.repubblica.it/repubblica/archivio/repubblica/2011/10/08/lo-scettico-del-neutrino-super-ecco-perche.html]Intervista di Odifreddi a Glashow[/url]

[RUBRICA][URL=https://leganerd.com/tag/lezioni-di-fisica][Lezioni di Fisica][/URL] è la rubrica di divulgazione scientifica curata da @il-cavaliere-di-berzelius[/RUBRICA]