Quando le notizie volano più veloci dei neutrini

Certo ricorderemo tutti la notizia dello scorso Settembre, quando la collaborazione di Opera (o almeno parte di essa) ha firmato un articolo apparso su ArXiv, successivamente spiegato nei dettagli da Dario Autiero durante un seminario al CERN. Articoli su ArXiv appaiono a decine ogni giorno, ma il pubblico raramente ne segue le sorti. In questo caso, invece, le cose sono andate diversamente, a causa delle potenziali conseguenze della scoperta annunciata. Se fosse vero, infatti, che i neutrini possono viaggiare più velocemente della luce, molte delle leggi fondamentali della fisica moderna andrebbero riviste.


Nel giro di pochi giorni, quindi, abbiamo visto comparire titoloni sui giornali del tipo “Einstein messo in discussione“, “La scoperta che mette in crisi Einstein“, fino ad arrivare ad un’epica battaglia tra neutrini ed Einstein. Einstein, invece, pace all’anima sua, non si sarebbe certamente sconvolto per tale articolo, come non hanno fatto molti altri scienziati che, al contrario, hanno reagito in modo razionale e scientificamente normale, ovvero hanno letto ed analizzato l’analisi svolta da Opera, traendo le loro conclusioni (la più “nobile”, per esempio, qui). Il problema, quindi, non è aver reso pubblico il risultato.

La realtà è ben diversa dall’interpretazione di tale Francesco Merlo – a cui Repubblica dà sicuramente più spazio di quanto gli compete in merito scientifico – che addirittura si lancia in considerazioni che hanno del fantascientifico. Secondo lui i ricercatori hanno peccato di vanità, affrettandosi ad annunciare una scoperta solo per il gusto di poter “smentire Einstein”. Si addentra anche in un paragone tra i tecnici dell’attuale governo e degli scienziati di Opera. Io, invece, vorrei veramente che i giornalisti ci pensassero due volte (e magari avessero un atteggiamento più “tecnico”) prima di trarre conclusioni affrettate, per non cadere in errori come quello descritto nella vignetta qui a fianco, che, tra l’altro, descrive benissimo lo scivolone di Merlo, che non ha capito nulla su come funziona il metodo scientifico.

Non è per vanità che i ricercatori di Opera hanno reso pubblica la loro misura (tra l’altro senza annunciare nessuna scoperta, ma semplicemente rendendo disponibile un’analisi). Anzi, questo ha aiutato gli altri ricercatori a capire e studiare il fenomeno. Il problema sta nel come la notizia è stata diffusa al pubblico. Spesso si è di fronte a una sorta di incomprensione reciproca, tra scienziati e pubblico, in cui si creano situaioni paradossali come quella illustrata nella vignetta qui a fianco. Il caso dei neutrini non è molto diverso: nessuno ha mai dichiarato che Einstein avesse sbagliato, o che i neutrini fossero sicuramente più veloci della luce. Ricordiamo, come ho cercato di spiegare in questo post, che le scoperte scientifiche devono sottoporsi a una profonda analisi, che ne deriva la significatività.

Mentirei nel non ammettere che la maggior parte della comunità scientifica era alquanto sospettosa di questo risultato. Come ha sottolineato il prof. Roberto Battiston nel suo blog, sarebbe come scoprire da un giorno all’altro che i triangoli non hanno 3 angoli, ma 3,00001… insomma, tutto può essere, però suona un po’ strano, no? In ogni caso, il metodo scientifico impone a ciascuna analisi o ricerca di essere presa in considerazione e di essere trattata come tutte le altre. Per questo, la collaborazione Opera ha deciso di rendere pubblica la propria analisi, chiedendo all’intera comunità scientifica di cercare di riprodurre il loro risultato. Nel frattempo, i ricercatori di Opera si sono dedicati allo studio di ogni tipo di errore sistematico che potesse aver inficiato il risultato.

Cerchiamo quindi di fare il punto della situazione.

  • Inizialmente la collaborazione Opera ha rilasciato il proprio risultato, tramite un articolo apparso su ArXiv (quindi, ricordiamolo, privo di peer-review) e un seminario tenutosi al CERN
  • Nei giorni e nelle settimane a venire, ArXiv è stato invaso da articoli di commento su questo risultato. Glashow ha fatto presente come, nell’ambito della Teoria dei Campi, una particella superluminale avrebbe dovuto emettere radiazione nel suo percorso attraverso la Terra, e quindi perdere energia. Cosa che in Opera non è accaduta.
  • A ottobre, circa un mese dopo, la collaborazione ICARUS presenta il primo risultato su questo argomento: secondo la propria analisi i neutrini viaggiano a una velocità consistente con la velocità della luce, smentendo quindi il risultato di Opera.
  • Il mese successivo, a Novembre, la risposta di Opera. I loro risultati vengono confermati anche dopo l’aggiunta di 20 nuovi eventi, creati su misura dal CERN per confutare un possibile errore sistematico dovuto all’incertezza di misura sui pacchetti di protoni
  • Questo ultimo risultato, però, a Gennaio è di nuovo messo in discussione, in quanto è soggetto ad un’incertezza sistematica che ne mina la veridicità.
Eccoci quindi al giorno d’oggi.
L’articolo scritto dai ricercatori di Opera era, in questi mesi, sotto il processo di revisione nella rivista Science, dove ambiva ad essere pubblicato. Tra un controllo e l’altro, però, sono stati scoperti al Gran Sasso ben due problemi che possono aver creato degli errori nella misura sui neutrini. La notizia è subito arrivata a Science, che ha quindi congelato, per il momento, la pubblicazione dell’articolo. La collaborazione di Opera ha quindi rilasciato immediatamente un comunicato stampa ufficiale, spiegando il problema.
Come molti scienziati sospettavano, la parte più delicata dell’esperimento consiste nell’utilizzo del GPS (usato per la prima volta in questo modo) per la sincronizzazione di due orologi atomici usati per la misura dell’intervallo di tempo tra la partenza e l’arrivo del pacchetto di neutrini. Il primo errore riguarda un oscillatore usato per le misure di sincronizzazione dei due orologi atomici. Questo errore può portare a una sovrastima del tempo di volo dei neutrini e, di conseguenza, a sottostimare la velocità dei neutrini.
Il secondo errore può sembrare banale: uno dei connettori a fibra ottica usati per il trasporto del segnale dal GPS esterno all’orologio principale di Opera risulta essere allentato. Questo errore può portare a una sottostima del tempo di volo dei neutrini e, di conseguenza, a una sovrastima della velocità di queste particelle. I due effetti si dovrebbero, in una certa quantità, annullare a vicenda, ma non è detto che questo avvenga. La sovrastime della velocità potrebbe dominare la sottostima, causando quindi il risultato tanto discusso.
A questo punto la collaborazione deve valutare molto attentamente gli effetti di ciascuno di questi due errori e capire se possono essere veramente la sorgente della famigerata scoperta.
Il prossimo Maggio sono previste nuove misure con lo strumento di Opera, utilizzando i nuovi pacchetti di protoni prodotti dal CERN, molto più piccoli dei precedenti e, quindi, che portano a misure più precise. Se questi due errori verranno corretti per allora e il risultato dei neutrini superluminali verrà ugualmente riprodotto, la scoperta dell’anno sarà ancora sul tavolo della discussione. Se invece, con la correzione di questi errori, anche la velocità dei neutrini tornerà ai valori aspettati, questo boom mediatico si sgonfierà, come un palloncino.
In generale credo che si dovrà migliorare, in futuro, la comunicazione tra scienza e media. I media dovranno accettare la triste realtà che le scoperte scientifiche non sono eventi catastrofici e indiscutibili, su cui poter sparare titoloni definitivi. Al contrario, la scienza procede per piccoli passi. Anzi, talvolta deve ritornare sui propri passi. Ma l’importante è che ogni aspetto venga preso in serissima considerazione e valutato nei dettagli. La scienza vive dei dettagli, dei dettagli più minucoli, e tralasciandoli e traendo conclusioni affrettate si può misinterpretare completamente un risultato.
Nel frattempo che aspettiamo i risultati dei nuovi studi di Opera, vi ripropongo la stessa vignetta che avevo inserito nel primo post su questo argomento, notando che l’omino in questione si sta avvicinando sempre più a vincere la propria scommessa!

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