La misura del Tempo – by Mauro Negro (5)

Interessantissima 5.a parte della Rubrica “La misura del Tempo” uno degli appuntamenti con l’Ing. Mauro Negro, il quale alterna in modo paritetico e piacevole questo argomento di attinenza all’Orologeria, con l’altro (“Alchimia, Oroscopi e Pietre Preziose) che riconduce al mondo della Gioielleria e della Gemmologia.

Queste rubriche hanno ottenuto un grande successo tra i lettori per cui saranno raccolte ognuna in una specifica categoria il cui elenco si trova tra i menù posti a sinistra del corpo centrale del blog.

Lascio la “penna” a Mauro per il suo articolo.

La misura del tempo
( Parte V )

I paralipomeni alla … relazione sul neutrino che supera la velocità ( forse ) della luce nel tratto “Ginevra – Gran Sasso”

D : —- ehhh ..  i para li…cosa ?..           cosa vuol dire ?

R :  paralipomeni = dal greco cose trascurate in prima battuta. Era un’opera minore di Giacomo Leopardi.

D :  e allora perchè non dire cose trascurate ?

R : perché fa molto più figo usare parole straniere. ( spesso a sproposito )
—————————————————————————————————————————————————–

Dunque
Il neutrino questo sconosciuto.

D : Carneade ? chi era costui ?                         (   da I promessi sposi….  manzoniana memoria )

R: Sembra ( tutti ne parlano come se avessero preso parte di persona ma finora non si trova nessuna relazione ) che in un esperimento scientifico al laboratorio CERN di Ginevra si sia verificato un’emissione di neutrini che sfuggiti da Ginevra siano stati rilevati dall’ impianto I.N.F.N.  ( = Io Non Faccio Niente ? no! sta per istituto nazionale fisica nucleare )  situato sotto al Gran Sasso di Italia in Abruzzo.
Calcolando la distanza e il tempo occorso pare che la velocità sia stata superiore a quella che è riconosciuta essere un limite invalicabile, quella della luce che è indicata con la lettera  C e vale poco meno di 300.000 km al secondo.

D: è vero ?
R:  boh ! una relazione ( non dettagliata ) ma almeno ufficiale non c’è al momento. Certo che prima di fare una conferenza e dare una notizia scientifica, i ricercatori ci pensano bene.

Tuttavia anche se sono laboratori di fama mondiale non sono esenti da errori.
Prudenzialmente il mondo scientifico si riserva dopo ulteriori controlli ( cioè riscontri sugli strumenti ) e verifiche ( cioè ripetizioni ) di dare una relazione.

Inoltre molti fenomeni ( cioè avvenimenti senza spiegazione ) sono tuttora incompresi.
Qualcuno si ricorda della  “ fusione fredda ” ? .
Già ! che fine ha fatto?
20 anni fa sembrava la rivoluzione e poi non se ne é saputo più nulla.

Ancora il mondo scientifico a certi livelli non ha nulla da invidiare al mondo dello sport.
Alterare i risultati può essere determinante.
Per chi si interessa può essere sconvolgente ( ed edificante!) il film “L’orizzonte degli eventi”

Inoltre errori in buona fede sono normali ed all’ordine del giorno.

Per cui è bene aspettare ed attendere se il fenomeno si riproduce e tutti i  testi sono concordi.

D : Ma se l’annuncio corrispondesse a verità ?

R:  allora primo cos’è un neutrino ? cos’ è C ? è veramente invalicabile ? e come si misura il tempo in questi casi ?

D:  …  sono tutto orecchi ….
R:  sì ma alla buona. Se no non basterebbero mille pagine.

La materia è fatta di atomi. E gli atomi sono fatti di particelle. Atomo : si pensava che fosse la più piccola parte ed indivisibile. E invece hanno scoperto prima l’elettrone e poi il nucleo atomico. Poi si è scoperto che il nucleo era formato da protoni. Ma i protoni come facevano a stare attaccati nel nucleo ? servivano i neutroni ( = che si è poi scoperto sono formati da un protone più un elettrone e quindi sono neutri e non sono stabili ) .
E poi proseguendo si è scoperto che esistono le antiparticelle
Cioè di carica elettrica opposta l’antiprotone e l’antielettrone. Sono stati prodotti artificialmente. Esistono. Non sono una teoria. Ma non si capisce perché non esistano in natura.
Però a questo punto all’interno di un atomo tra il nucleo e gli elettroni cosa c’è ? il vuoto ?.
Un tempo si “glissava” sulla risposta. O si rispondeva sì con molte precisazioni. Oggi si preferisce ipotizzare che ci sia una “funzione d’onda”. E sarebbe ? Cos’è ? qualcosa che fisicamente c’è ma che sfugge agli strumenti.
Così si è prima ipotizzato che la luce sia una radiazione elettromagnetica ed è formata da “ fotoni ” che sono … due elettroni attaccati insieme. Dimostrato.
Poi che all’interno dell’atomo esistono ulteriori “enti” che vengono chiamati impropriamente particelle. Perché non sono oggetti fisici nel senso proprio del termine ma tuttavia producono effetti che sono rilevati in esperimenti riconosciuti.
Così sono stati ipotizzati e poi rilevati i Bosoni ( dal nome del fisico danese Bose ) : l’esperimento più famoso è del Nobel italiano Rubbia nel 1984. Poi i Fermioni.
Così si rilevano i mesoni, i pioni, i muoni  ecc.. ( qualche fisico mi odierà per avere fatto tutto un brodo ).
Notare che di ogni tipo ne esistono modelli diversi.

D : Sono disponili in una vasta gamma di colori ed accessori per ogni esigenza

R: Però non bastava: i protoni sono troppo grossi. E così .. si sono ipotizzati i quark.
Sembra che gli esperimenti confermino l’esistenza dei quark. Ogni protone è formato da quark. Quindi non è stabile e decadrà. Tutto il mondo fisico è destinato a finire. Sembra che il quark sia proprio l’ultimo mattone. Oltre non c’è più nulla da scoprire. Anche i quark sono di tre tipi. Pare

D: Della serie il mondo di Quirk Quork Quark ?  —

R:  più o meno

Tutto è nato da un’ “esplosione”  – termine infelice ma usatissimo – ( big bang ) che ha dato origine a un lagume, un brodo di elettroni, fotoni e quark
Da cui ha avuto origine quello che noi chiamiamo Universo e il mondo fisico.

Sia chiaro che è una teoria e nulla vieta che un giorno si trovi una spiegazione o una teoria migliore. Però al momento funziona. Nel senso che spiega i fenomeni che vediamo.

D : Però il neutrino ?

R: Bè primo è un oggetto che non si sa se esiste. Il fatto è che alcuni esperimenti non … tornavano. E allora per dare una spiegazione si è ipotizzata l’esistenza di un “ente” nuovo. Il neutrino. Le sue caratteristiche sono così determinate non quello che uno ipotizza e poi verifica. Ma prima da quello che uno “vede” e poi ne indica le caratteristiche. Così il neutrino non ha carica elettrica e ha una massa infinitesima ma non nulla.
Nella teoria la massa e l’energia sono due aspetti diversi della stessa realtà ; per cui interferisce nella realtà ma a livelli molto rarefatti.
Insomma le reazioni nucleari produrrebbero raggi di miliardi di neutrini che però attraverserebbero la materia senza rilasciare tracce. Solo con esperimenti molto particolari si possono rilevare.
Così un oggetto che sfugge sarebbe passato inosservato fino a pochi anni fa.

L’esperimento: posso pensare che sia andata così. Non essendoci relazioni. Mia ipotesi.
Nel CERN di Ginevra che è un anello di oltre 30 kilometri a più di 30 metri nel sottosuolo sono stati fatti esperimenti atomici. Non esplosioni. “Particelle” sono state accelerate e fatte scontrare. L’emissione di fotoni rilevabili facilmente ( sono lampi di luce ) indica l’istante dello “scontro” .
La teoria dice che si formano neutrini. Che però il CERN non può rilevare.
Così ha chiamato l’INFN del Gran Sasso.
E ha chiesto di controllare se per caso si producesse un certo fenomeno che indicherebbe la presenza di neutrini.

L’INFN ha prestato attenzione ed ha detto è vero ci sono stati dei neutrini.
Controllando tutti gli esperimenti in corso nel mondo ha convenuto che i  neutrini fossero quelli prodotti a Ginevra.
A questo punto calcolando la distanza tra Gran Sasso e Ginevra e i due istanti di tempo. Quello tra il lampo di luce a Ginevra e quello al Gran Sasso si calcola il tempo.
È chiaro che i due orologi sono … orologi atomici che funzionano rilevando il decadimento di altre particelle nucleari
Distanza diviso tempo = velocità.
Sorpresa è risultata  maggiore di C velocità della luce.

I problemi sono misurare la distanza, e gli istanti di tempo.
Ma questi sono sciocchezze per i fisici.
Perché il Gran Sasso ? perché serve un laboratorio sotto a una montagna enorme e massiccia ( il Cervino non va bene ) per impedire a radiazioni del sole o altre stelle di interferire. Così giacchè costruivano l’autostrada sotto la montagna ne hanno approfittato. Non ci sono molti laboratori così nel mondo.

Dunque adesso si ricontrollerà tutto. Ma se fosse vero ?
Beh allora …

Cos’è ? si intende la velocità della luce che è nel vuoto ( ! )di poco meno di 300.000 Km /s.

D : La teoria della relatività di Einstein dice che è un limite che non si può superare ? per cui se si supera,  la teoria è sbagliata ?

R: Beh prima di tutto la teoria di Einstein è formata di due teorie : relatività ristretta e relatività generale. Nella prima afferma che è un limite insuperabile, nella seconda che è impossibile rilevare un qualunque segnale che viaggi a velocità superiore a C . Dunque non è la stessa cosa. È come dire “rispetta la legge” o “non farti prendere se non rispetti la legge”.  In teoria quindi sarebbe possibile l’esistenza di “enti” che superano la velocità C. Gli effetti però non dovrebbero da noi essere rilevabili. Cioè è proprio il contrario di quello che è successo : avrebbe superato la velocità C senza farlo notare.
E invece ?
La teoria potrebbe essere errata. Non sarebbe comunque una catastrofe. La teoria della relatività è stata corretta più volte.  Einstein stesso riconobbe che c’erano errori.
Non solo già dagli anni ^70 si lavora all’ipotesi di una teoria sottoluminale e di una sovralluminale. Il confine sarebbe proprio C che sarebbe il limite tra i due “mondi”.
Quindi nulla di rivoluzionario o sconvolgente.

Però … però … ci sono anche altre ipotesi.

Primo la gravità… i due laboratori sono a distanza diversa rispetto al centro ipotetico delle Terra. Per un oggetto infinitesimo anche un kilometro potrebbe avere influito. Dunque la velocità sarebbe inferiore.

Secondo. Potrebbero essersi manifestati fenomeni sconosciuti ( ma non troppo ). I neutrini potrebbero avere interferito alterando la percezione del fenomeno. Si discute in astrofisica circa la possibilità per un raggio di luce nel cadere in un buco nero se si possa scindere in due fotoni uno che cade nel buco e l’atro che resta al di fuori.

Terzo. Godel. Matematico austriaco degli anni 30. “la verità è più forte della matematica” cioè dimostrò matematicamente ( ! ) che una affermazione ( di qualunque tipo ) può essere vera ma indimostrabile. In sostanza ci saranno sempre delle “verità” ( di qualunque tipo ) che non hanno spiegazione. Non si tratta di religione o fede ma di matematica. Nel 1971 un matematico russo dal nome impronunciabile figuriamoci scriverlo “mahiatoski” ha ulteriormente “rinforzato” ( scusate il termine ) con un teorema ancora più forte.
Per cui potrebbe non esistere spiegazione al fenomeno.

Oppure ..ancora. E se il tempo fosse una “struttura” a cristallo, granulare …. Come detto nelle puntate precedenti.
Allora la gravità diventerebbe determinante. Un “ente” così piccolo come il neutrino potrebbe essere influenzato dalla gravità al punto di “accelerare” il tempo ?

D: … ma  non è una frase che non vuole dire nulla ?  caso mai dovrebbe essere ritardato ?

R: dipende da come si guarda l’esperimento. Se la gravità fosse un aspetto particolare del tempo ( e questo non lo sappiamo : è un’ipotesi ) allora se aumento la gravità diminuisco il tempo ( è quello che si pensa succeda in un buco nero: il tempo si ferma e si dilata lo spazio  )  e al contrario se diluisco la gravità … aumento il tempo cioè scorre più velocemente e a parità di distanza aumenta la velocità.
In tal caso l’esperimento in un colpo solo avrebbe dimostrato almeno due cose. Il tempo è quantizzato e la gravità influisce su di esso. Ovvero proprio la teoria della relatività.

Siamo al punto di partenza.
Beh che c’è di male?
Comunque non perdete mai  il contatto con la realtà.
“Due fisici escono a notte fondo dall’INFN del Gran Sasso.
Uno dice all’altro : – quello è il sole o la luna ?
E l’altro : non lo so. Non sono di queste parti”

Le immagini sono state tratte dai seguenti siti: www.fisica.unisalento.it, it.wikipedia.org, www.moebiusonline.eu.

This entry was posted in Filosofia del Tempo, La Misura del Tempo. Bookmark the permalink.

Lascia una risposta

L'indirizzo email non verrà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *


*

È possibile utilizzare questi tag ed attributi XHTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>