Vi ricordate? Qualche giorno fa vi avevo raccontato come il CERN e i laboratori del Gran Sasso si fossero messi d'accordo per cambiare la struttura temporale dell'estrazione dei protoni che danno origine al fascio di neutrini spediti verso OPERA, in modo da lanciarli in pacchettini dall'estensione temporale molto più breve, e poter così fugare ogni dubbio sulla misura della velocità legato all'aggiustamento dei profili temporali. Bene, proprio stamattina OPERA ha rilasciato un articolo che contiene un'analisi migliorata dei dati che aveva già diffuso a fine settembre, accompagnata da un paragrafo dedicato all'analisi dei dati presi con quest'ultima configurazione temporale.
Passo di gran carriera sopra l'analisi migliorata dei vecchi dati. Non molte cose sono cambiate, e il risultato finale rimane di fatto compatibile con quello presentato a Settembre. La nuova analisi indica infatti un tempo di percorrenza dei neutrini più breve di 58 ns rispetto a quanto ci metterebbe la luce, praticamente uguale ai quei 60 ns misurati dall'analisi precedente. La variazione del risultato è essenzialmente legata a una nuova selezione degli eventi, che ha portato i fisici di OPERA a gettarne via un po' tra quelli usati per la prima misura, e a qualche piccola correzione aggiuntiva, che però ha evidentemente un impatto trascurabile.
La parte interessante è certamente la misura fatto con il fascio a "pacchettini brevi":
Come spiegavo a suo tempo, pacchetti "corti" nel tempo significano meno neutrini spediti verso il Gran Sasso, e dunque meno neutrini rivelati. Se a questo aggiungete un periodo di presa dati lungo solo qualche giorno, da compararsi ai mesi delle misure fatti con i pacchetti lunghi, capirete perché soltanto 20 neutrini entrino nel grafico finale di questa seconda analisi:
Come vedete chiaramente, anche questa seconda prova non fa altro che confermare la misura della prima. Ovvero, che anche con un fascio di neutrini a pacchettini, OPERA continua a misurare una velocità di percorrenza maggiore di quella della luce. Significa dunque che abbiamo la prova definitiva che possono esistere velocità superluminali, e che i neutrini, perlomeno in certe condizioni, sono tachioni? Non proprio. Ma prima di discutere le implicazioni di questo nuovo risultato, permettetemi di scavare ancora un po'.
I pacchettini "corti" che partono dal CERN sono lunghi circa 3 ns, mentre se invece guardate il grafico del risultato là sopra, noterete subito che le differenze temporali misurate sono sparpagliate su una distanza ben più lunga, di circa 50 ns. Che cosa c'è alla radice di questo sparpagliamento? Nel nuovo articolo di OPERA, tra le altre cose, appare un dettaglio che non c'era nell'articolo precedente. Come tutti gli esperimenti di fisica delle particelle, OPERA ha un orologio interno, responsabile di dare il ritmo della presa dati a tutti i sottorivelatori. Questo orologio è tra le altre cose responsabile di appiccicare l'etichetta temporale al segnale GPS che servirà a sincronizzare le particelle partite da Ginevra con quelle misurate al Gran Sasso. Ora, questo orologio funziona con una frequenza di 20 MHz, ovvero ha un "passo" di 50 ns, e può dunque introdurre nella procedura di etichettamento del segnale GPS uno sfasamento (jitter) di più o meno 25 ns. Questi è la ragione dello sparpagliamento, ed è anche il motivo (non chiarissimo nel precederete articolo) per cui nell'analisi dei dati corrispondenti ai pacchetti di neutrini "lunghi" tutti gli eventi sono incasellati in istogrammi con suddivisione di 50 ns.
Naturalmente non c'è ragione di pensare che i colleghi di OPERA abbiano fatto male i conti degli sfasamenti temporali, ma è bene tenere a mente che la precisione temporale di OPERA sul singolo evento non sono certo i 6 ns che invece riescono a ottenere solo con un'analisi collettiva.
E veniamo dunque al risultato in sé. Abbiamo oggi una conferma da parte di OPERA che il loro primo risultato non è frutto di un artefatto nell'analisi, e che un'analisi di dati diversi presi con lo stesso sistema di rivelazione, e calibrati con lo stesso sistema di sincronizzazione temporale, dà un risultato compatibile con quello precedente, indicando la potenziale esistenza di neutrini superluminali. Si tratta dell'ultima parola che chiude la discussione? Certamente no. Sappiamo oggi che il risultato di OPERA non è un artefatto legato all'aggiustamento dei profili temporali, che era forse l'aspetto dell'analisi che più aveva lasciato perplessa la comunità dei fisici. Ma l'unico modo per confermare una fenomeno così potenzialmente rivoluzionario per la nostra comprensione del mondo rimane sempre la misura indipendente, fatte più volte con fasci di neutrini e rivelatori diversi. Aspettiamo fiduciosi.
P.S. Questa volta l'articolo è stato inviato a un giornale per essere pubblicato, il Journal of High Energy Physics. Sono convinto che verrà accettato, ma sarebbe comunque interessante seguire il processo di peer-review, visto che questo lavoro ha già subito, complici la rete e i media, uno scrutinio pubblico senza precedenti da parte della comunità scientifica.
The OPERA Collaboraton (2011). Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam Submitted to the Journal of High Energy Physics arXiv: 1109.4897v2
Complimenti come al solito per i semplici ma esaustivi articoli.
Ritorno con una domanda che avevo fatto un paio di mesi fa' e cioe' se il rasoio di Occam ora non penda sempre piu' verso la relativita Lorentziana rispetto a quella di Einstein. ( http://prometeo.sif.it:8080/papers/online/sag/022/01-02/pdf/04.pdf )
Sarei proprio curioso di una sua risposta sul ritorno dell'etere dato per morto ma che ritorna sempre piu' alla ribalta. Grazie
@duffy: sono troppo assonnato per rispondere degnamente 🙂 diciamo che il considerare una relatività dove esista un sistema di riferimento privilegiato è una delle opzioni teoriche da percorrere se il risultato fosse confermato. Che abbia esattamente la forma che proponi tu è un altro paio di maniche, ma nel caso stessimo parlando di un fenomeno reale sarebbe una possibilità da contemplare.
Buonasera Marco, Che dire? Piano Piano ci avviciniamo ad aggiungere un pò di pepe alla fisica moderna. Volevo chiederti qualcosa di più riguardo la sincronizzazione degli orologi,però devi avere un pò di pazienza con me,non userò termini esatti ti prego quindi sorvolare e di capirne il significato (un ingegnere non è un matematio purtroppo 🙂 ). Dicevo: ho letto che in realtà il sistema gps non è propriamente geostazinario e questa cosa era stata trascurata in fase di analisi,non ricordo dove l'avevo l'etto ma mi ha incuriosito... mi sparesti dire qualcosa di più a riguardo?
Cordiali saluti e davvero complimenti per la passione che ci metti.. hai avvicinato più persone tu alla fisica che una flotta intera di freddi docenti universitari .
A presto.
Credo di averlo già scritto in qualche risposta precedente (qui http://www.borborigmi.org/2011/10/10/come-si-produce-un-fascio-di-neutrini/), ma la sincronizzazione via GPS la darei per scontata. Mi spiego: i laboratori di tempo e frequenza nel mondo eseguono giornalmente misure bidirezionali di tempo via GPS, con una incertezza di pochi ns. I satelliti GPS non sono certo fermi o geostazionari, ma le correzioni per i vari effetti relativistici sono già incorporate nel sistema, per cui cercare errori significativi qui mi pare inutile. Piuttosto è necessaria una accurata verifica della parte della catena di misura che discende dai segnali GPS. Il ricevitore GPS è all'esterno delle gallerie del CERN e del GS, ed è portato all'interno con fibre ottiche, pare di tipo plastico, lunghe chilometri. Una delle possibili fonti di errore potrebbe essere la variazione nel tempo dell'indice di rifrazione della fibra, e quindi il cambiamento del tempo di propagazione. Tutta la catena di timing è piuttosto complessa, e non banale da analizzare a meno di essere degli addetti ai lavori.
Una delle cose che mancano, da quanto ho letto, è una connessione diretta via fibra fra i due laboratori. Questa permetterebbe di sincronizzare continuamente, in modo bidirezionale, i due orologi direttamente nelle gallerie. Però non è stata prevista all'inizio, e credo non sia facile da realizzare; bisognerebbe che una singola fibra dei vari cavi da GS a Roma, e poi di lì a Milano e a Ginevra fosse dedicata all'esperimento. Anche qui i problemi tecnico-organizzativi non sono banali.
@Marco: la cosa sospetta non è tanto la sincronizzazione GPS tra gli orologi, quanto se vuoi la sincronizzazione tra l'orologio atomico al Gran Sasso e l'orologio interno di OPERA. Ho sentito qualcuno fare l'ipotesi di connettere i due laboratori direttamente con una fibra, ma mi sembra fantascienza (dove la facciamo passare?).
Non sono un addetto ai lavori, ma so che è possibile connettere direttamente una fibra, con dovuti accorgimenti e amplificatori di segnale ottico, in modo da coprire le tratte GS-Aquila-Roma e poi Roma-MI-GE-CERN. Bisogna chiedere ai gestori di telecomunicazioni, ovviamente ha un costo, ma le infrastrutture esistono e una fibra "spare" c'è sempre. A questo punto si manda un segnale e si usa un algoritmo di sincronizzazione (SNTP o altri più sofisticati). Ti scrivo in PM.
Dove farla passare?...ma è logico, attraverso un tunnel!!! 😛
p.s.
stavo immaginando come spiegare la cosa ai bambini (ammesso di averne bisogno). Poi ho ritenuto che la pensata fosse geniale (sono megalomane è vero :D): il gioco del fazzoletto, avete presente? Bene, ci sono solo due regole a questo gioco, la prima è che i giocatori partano nello stesso tempo, la seconda è che uno solo si ritrovi con il fazzoletto in mano. Uno solo quindi sarà stato più veloce.
Questa "genialata" è il massimo che si possa pensare in senso pratico per la corsa tra fotoni e neutrini; il resto lo vedo solo come fumo negli occhi a partire dall'assunto (che per me esce fuori in modo spettrale da qualche altro postulato e questo da un altro postulato e così via) secondo cui la velocità della luce è costante.
letto...non l'etto.. sorry 🙂
buongiorno Marco,
c'è una cosa che non mi torna sul numero di neutrini contati nell'ultimo sperimento del CERN.
Come dicevi, i neutrini interagiscono pochissimo con la materia,
per cui il CERN ha dovuto "bombardare" il Gran Sasso per 10 -15 giorni per poter misurare 20 neutrini
Ma se ben ricordo, quando nel 1987 misurarono l'esplosione della Supernova,
bastarono circa 10 secondi per rilevare svariate decine di neutrini
(imagino inoltre che 25 anni fa i sensori fossero meno sensibili di quelli attuali)
Come spieghi questa differenza nei tempi di rilevazione?
Dalla fonte dei neutrini: Una supernova "vicina".
per quanto paradossale una supernova lontana diversi anni luce da noi è talmente grossa ed emette talmente tanti neutrini che sono bastati 10 minuti (o secondi non ricordo) per raccogliere tutti quei dati.
LHC è l'esperimento più grosso e pomposo mai realizzato dall'uomo ma è una briciolina di sabbia in mare in confronto ad una supernova che esplode... (e sono stato abbondante ^^)
Ciò che sarebbe interessante è vedere un'altra esplosione (ma sono anni che si aspetta invano per quanto un paio di canditati ci sono)... Con gli strumenti più sofisticati che hanno oggi raccoglierebbero migliaia di eventi.
Si stima che l'esplosione della SN1987 abbia convertito in energia circa 0,1 masse solari. E' una quantità mostruosa, e la maggior parte di questa energia è portata fuori dai neutrini. Non ostante la distanza cosmica qui da noi ne sono passati circa 30 miliardi per cm^2, 3*10^14 per m^2.
Mi affascina sta storia dei neutrini superluminari, e sono curioso di sapere "come andrà a finire". Ma mi continua a frullare in testa un'ipotesi, già sentita anche da altri, e mi piacerebbe sapere cosa ne pensa Marco.
Ipotizzando la correttezza delle misure, se questi 60ns di anticipo non fossero a causa di maggiore velocita ma per "minore distanza" percorsa? Ossia se il neutrino, noto il suo comportamento indifferente a quello che lo circonda, fosse indifferente anche alla curvatura spaziotemporele e che quindi andasse "più dritto" di quello che fa la luce, immune alla deformazione del percorso introdotta dalla massa terrestre ?
@Pakka: questa (in un formato un po' più complesso) è una delle ipotesi che qualche teorico ha avanzato. Se il fenomeni fosse reale potrebbe essere un'interpretazione possibile. Il punto al limite sarà capire come distinguerla da altre ipotesi altrettanto valide...
Però la curvatura dello spaziotempo provocata dalla massa della terra è veramente minima, considerato che è misurata in circa 6600 milliarcosecondi, la distanza percorsa dal neutrino sarebbe di 731,9999996 Km anzichè di 732 Km... una differenza di decimillimetri, non certo di 18 metri
@Claudio... io non sarei cosi drastico a proposito di curvatura "piccola" dello spazio/tempo in cui viviamo..... Per quel che ne sappiamo noi, potremmo essere immersi in un mare di materia oscura di grande massa che non percepiamo semplicemente perchè è uniformemente distribuita.... e l'unico suo effetto (oltre a quelli noti cosmologici....) sarebbe quello di curvare di brutto lo spazio/tempo in cui viviamo.
Se i neutrini non risentissero di questa curvatura, la loro maggior velocità (o più propriamente minor distanza percorsa) potrebbe essere spiegabile senza contravvenire alla RG.
Scusa @Max, io sono tutto fuorché esperto di RG, però c'è qualcosa che non mi torna. Se fossimo immersi in uno spazio "curvato di brutto" come dici, dovremmo avvertire una violenta accelerazione verso un punto da qualche parte, probabilmente verso il centro di questo "mare di materia oscura". A meno che non fossimo proprio nel centro, ma allora non ci sarebbe curvatura. Sbaglio?
Ma invece per quanto riguarda questa cosa qua, si è più saputo niente?
http://physics.aps.org/articles/v4/54
(c'è anche il link all'articolo di MINOS)
Certo, se i neutrini andassero più veloci della velocità della luce ci sarebbe quantomeno da aspettarsi che CPT venga violata... :p
Curioso anche vedere come, sebbene il significato delle due misure sia sostanzialmente lo stesso, della possibile violazione di CPT non si sappia praticamente nulla. Senz'altro il teorema CPT ha molto meno appeal della velocità della luce...
(visto che leggo spesso e non commento mai, ne approfitto per complimentarmi per il bel blog!)
Beh, era un'idea. In effetti non avevo idea di come si possa misurare la "curvatura".
Tra le altre cose, avevo sempre pensato che il valore di PI greco, misurato in uno spazio curvo, fosse diverso da quello "teorico" misurato in uno spazio euclideo.
Ciao Marco (mi permetto di darti del tu ) sono un assiduo frequentatore anche se è la prima volta che scrivo,ho notato che ti soffermi parecchio sulla sincronizzazione temporale tra orologi e Gps ,leggendo mi è venuta una curiosità, ma sui satelliti del sistema Gps viene fatta qualche tipo di correzione che tiene conto del Frame Dragging, o l effetto è cosi modesto da non essere preso in considerazione?
Grazie e mi scuso anticipatamente per eventuali castronerie 🙂
@Tungsteno: non conosco sufficientemente bene il sistema Gps per risponderti (non so mica cosa sia il frame dragging!), ma l'impressione che ho è che la sincronizzazione tra gli orologi atomici via gps sia stata fatta con molta cura. Il problema al limite potrebbe essere nel clock interno di Opera, ma stiamo parlando d'altro.
Ciao e grazie per l attenzione
forse sono stato un po superficiale nell esporre la mia idea, faccio un po di ordine.
"Il sistema gps è costituito da una costellazione di 31 satelliti NAVSTAR (navigation satellite timing and ranging), disposti su sei piani orbitali con una inclinazione di 55° sul piano equatoriale. Seguono un'orbita praticamente circolare (con eccentricità massima tollerata di 0,03) ad una distanza di circa 26 560 km viaggiando in 11 h 58 min 2 s, o metà giorno siderale. I satelliti, osservati da terra, ripetono lo stesso percorso nel cielo dopo un giorno sidereo".Ora provo a spiegare
"Frame Dragging" o anche noto come effetto Lense-Thirring ,in quanto secondo la teoria relativistica ,la rotazione di una massa nello spazio "Trascina" i sistemi di riferimento(Spazio-Tempo) intorno a se ,producendo sui corpi in orbita una pressione anomala .La verifica sperimentale con accuratezza degna di nota 5%
( pubblicata su Nature) è stata ottenuta pochi anni fa da Ciufolini (docente di ingegneria dell innovazione di Lecce, tra l altro università da me frequentata 🙂 ) con misurazioni fatta su due satelliti orbitali per rilevazioni geologiche misurando uno spostamento per l orbita dei due satelliti di 31 millisecondi di arco che alla quota a cui si trovano corrispondono a circa 3 metri.
In soldoni quello che chiedevo prima è se questo effetto potrebbe influenzare in qualche maniere la misura della distanza tra i due punti o la misura temporale degli eventi.
Grazie ancora
ma il sistema GPS non dovrebbe funzionare soltanto per la sincronizzazione..? cioè sfrutto l'orologio atomico e basta, giusto?
per cui si potrebbe tranquillamente trascurare tutto il resto 🙂
Ciao Cla
a questo ci avevo pensato,in quanto non so ancora (devo leggere l articolo consigliato da Marco " Come si misura la velocità dei neutrini " ) che ruolo abbiano effettivamente i due satelliti GPS nella sincronizzazione degli orologi dei due laboratori.Se questi hanno il mero compito di fare da" ponte" allora il problema non sussiste,pero se in qualche modo hanno un ruolo attivo nella sincronizzazione, il suo orologio deve essere corretto per l effetto del fenomeno da me detto prima in quanto oltre ad influenzare le tre coordinate spaziali influenza anche il tempo,relativo al sistema di riferimento del satellite ,come viene corretto per gli effetti combinati della velocità relativa e della minore curvatura dello spaziotempo a livello dell'orbita del satellite.
Ciao
Ciao Marco; scusa ma non ho capito bene questi ultimi passi del tuo post..
La misura in questione è realizzata come differenza di tempo fra i timetag di "arrivo e partenza"?
"Ora, questo orologio funziona con una frequenza di 20 MHz, ovvero ha un "passo" di 50 ns...."
L'orologio interno di presa dati (partenza e arrivo) è sincronizzato dal GPS e riesce ad assegnare un timetag ad ogni evento registrato a intervalli di 50 ns?
Come può essere sufficiente una risoluzione di questo tipo ?
Probabilmente ho interpretato male , ma puoi chiarirmi le idee su questa cosa?
Grazie
Marco
Non so se il caso è questo, ma "risoluzione" non significa forzatamente "precisione".
La risoluzione può benissimo essere di 50 ns ma, se gli orologi sono sincronizzati IN FASE, la precisione risulta di molto superiore; immagina due sinusoidi a 20 MHz perfettamente sincronizzate in fase; ad ogni picco fai partire un orologio locale che "spazzola" i 50 ns della sinusoide con un clock, ad esempio, di 1 GHz; anche un rottame riesce ad essere precisissimo se ri-sincronizzato ogni 50 ns. L' orologio locale può poi essere usato per determinare l'evento preciso. E' lo stesso principio che si usa nei "moltiplicatori" di frequenza a PLL.
Max
Grazie Max, ora è chiaro.
>Riporto di seguito un pensiero che avevo proposto qualche post fa...immagino non ci sia stata risposta perchè... assurdo;
Se possibile vorrei sapere perchè non è possibile il fatto che attraversando 730 Km di roccia "compatta" e (probabilmente) ferrosa i neutrini non abbiano più e più volte attraversato vuoti di Casimir.
In questo modo la velocità media essendo > di C (di quanto ?) potrebbe dare come risultato analogo alle misurazioni effettuate (?)
Se così fosse potrebbe essere spiegato il motivo per cui i neutrini provenienti da esplosioni di supernova non giungono a noi prima della luce visibile; semplicemente per il fatto che essi non devono attraversare strati compatti di materia ferrosa e quindi vuoti di Casimir.
Non so se può stare in piedi una cosa del genere; però se deve crollare il castello mentale mi piacerebbe avere da Marco e/o da "Voi" le ragioni per cui non può stare in piedi.
Grazie
Ciao Marco
@Marco Muroni : sempre da quel poco che ne so, noi NON sappiamo se i neutrini delle supernovae viaggiano piu o meno veloci della luce.... quel che si sa è che arrivano MOLTO prima della luce sulla terra, ma per altri motivi : la luce deve attraversare ammassi di materia e polveri prima di uscire dalla zona di esplosione, ed è influenzata e quindi rallentata dalla materia; i neutrini no. Se non ricordo male, nell' unica esplosione di supernova ben documentata, i neutrini sono arivati qualcosa come 15 minuti (!!) prima della luce, e non nanosecondi.
Tra l'altro non vedo come si potrebbe misurarne la velocità, a meno di non rilevarli contemporaneamente tra due punti molto distanti, cosa alquanto difficile senza preavviso, e il preavviso non c'e' visto che sono la prima "cosa" ad arrivare qui....
Max
Il problema della velocità non potrebbe essere dipeso dalla differenza di temperatura che il neutrino riceve dall'ambiente nel quale è prodotto e dall'ambiente nel quale poi viene lanciato?
Vero è, che la roccia per il neutrino è "trasparente" ma forse la sua temperatura non lo lascia indifferente, offrendo forse un aumento di energia e quindi agevolandone la corsa.
La mia è solo un'idea, inoltre penso che quanto detto possa valere solo per percorsi relativamente brevi, poichè a livello cosmico forse la temperatura agisce sul neutrino in modo totalmente diverso...è solo un'idea.
Cordialmente
Andrea
@Andrea Quintili: quando ti riferisci alla temperatura di una roccia, dell'ambiente, di una stanza, deduco che tu stia parlando del fenomeno macroscopico che percepiamo anche con i nostri sensi: fa caldo, fa freddo ecc.
Se parliamo di particelle elementari devi immaginare la temperatura per quello che è realmente, la vibrazione microscopica delle molecole (di aria, di roccia ecc.), e queste molecole vibranti, per provocare qualche effetto sulla particella, dovrebbero "colpirla" almeno una volta. Immagino che avrai letto mille volte che il neutrino interagisce pochissimo con la materia, ciò vuol dire che interagisce pochissimo con qualsiasi molecola o atomo o altra particella. Se pensi che "colpire" per una particella elementare vuol dire "interagire", capisci che la temperatura dei materiali attraversati è del tutto ininfluente. Per quel che ne so, il neutrino partito da Ginevra interagisce una volta sola in tutto il viaggio, interagisce soltanto dentro il rivelatore sotto il Gran Sasso, quando viene appunto "cronometrato".
Ciao Fabiano
vuoi dirmi che ad esempio un neutrino attraversa indifferentemente e quindi senza nulla subire sia una massa "bollente" che una massa "ghiacciata"?
Faccio un pò fatica a crederlo, solo per un motivo...il freddo abbassa le vibrazioni, mentre il caldo le amplifica.
Di conseguenza in una massa calda il disordine molecolare essendo molto alto, credo aumenti le possibilità di collidere con un neutrino lanciato attraverso essa.
Quello che volevo dire quindi è che, nel percorso fatto dai neutrini dal Cern ai LNGS, non sappiamo se gli stessi abbiano attraversato aree particolarmente calde, aree, che in qualche modo avrebbero modificato la velocità dei neutrini.
Mah...ripeto è solo un'idea.
Cordialmente
Andrea
Le vibrazioni delle molecole e degli atomi, che poi sono quelle che determinano la temperatura nella materia nostrana, sono decisamente piu lente della velocità della luce, e i vuoti interni tra nuclei ed elettroni sono immensi rispetto alle particelle stesse; credo sia assolutamente improbabile quindi che una temperatura diversa cambi qualcosa nel passaggio dei neutrini.
Max
Ciao Max
quindi anche tu concordi che un neutrino potrebbe attraversare una massa calda e una massa fredda senza subire alcune alterazione...mmmh.
Che fatica che faccio a mollare l'osso...:)
Non credo sia mai stato sperimentato ma sarebbe interessante far attraversare un neutrino in un gas o forse meglio ancora in un liquido contenuto in un tubo e sottoposto a temperature diverse.
Ci vorrebbe un liquido dalle proprietà particolari, capace di avere un arco di temperatura molto alto, capace quindi di avere un punto di congelamento molto basso e un punto d'ebollizione molto alto.
Comunque...a parte queste mie fantasticherie ho compreso il punto scientifico da voi esposto.
Cordialmente
Andrea
@Andrea Quintili: fai fatica a mollare l'osso perché ti ostini a immaginare il neutrino come una particella che attraversa la roccia, invece dovresti immaginare un puntino infinitamente piccolo che attraversa un universo vuoto in cui soltanto di rado passa vicino a un nucleo atomico oppure a un elettrone. E quest'oggetto minuscolo in volo in mezzo al niente, le poche volte in cui rasenta un'altra particella, non percepisce neanche un alito di un vento di qualche sorta, non lo sfiora il barlume dell'idea che possa esserci altro intorno a lui, perso nella sua solitudine e nella sua cecità, incapace persino di notare il suo correre a velocità immateriali. Tutta la magia poi finisce in un istante, l'unico in cui potrebbe accorgersi che esiste un mondo, ma è già tardi, all'improvviso il neutrino scompare, e tramuta la sua inutile esistenza in bosoni e leptoni, capaci di animare il mondo, tutt'altro che lui, così pigro e quasi un nulla.
Che dici? Troppa poesia? 🙂
...quindi come la particella di sodio dentro la bottiglia d' acqua ?
🙂 🙂
@Andrea : vedila così : se i neutrini fossero rallentati attraversando una massa "calda" umanamente realizzabile, o anche solo umanamente pensabile come il nucleo terrestre, quelli prodotti dall' esplosione delle supernovae non ci sarebbero mai arrivati, visti gli anni luce di masse caldissime che devono attraversare.
L'unica cosa che mi può venire in mente salvando la relatività è che dal cern al gran sasso i neutrini attraversino un vuodo "piu vuoto" del vuoto normale, e cioè il vuoto di Casimir forse presente in alcuni stati della materia. Questo vorrebbe dire che la velocità della luce c che noi prendiamo costante per il nostro vuoto non sarebbe quella massima effettiva.... Daltronde, Einstein nella sua RG l' ha messa come parametro libero.
Sarebbe allora interessante riuscire a replicare il "vuoto piu vuoto", ma pare che sia attualmente impossibile, almeno per poter realizzare un'esperimento del genere.
Max
Veramente complimenti a tutti! Questa è la discussione sui neutrini più interessante del web, anche grazie a Marco!
Un paio di cose:
Se i neutrini hanno massa a riposo non nulla anche solo uguagliare "c" dovrebbe dare da pensare o no?
Forse il problema è che bisognerebbe conoscere meglio i neutrini, che, se non sbaglio, era lo scopo principale per cui è stato costruito il rivelatore del Gran Sasso.
@Fabiano
Nulla da ridire e per quanto riguarda la poesia, hai descritto un quadro chiarissimo.
Comprendo perfettamente le enormi differenze dimensionali, ma pensavo che le vibrazioni date dall'energia delle particelle (energia termica) potevano, in qualche modo, favorire una qualche interazione con il neutrino.
Da quanto detto ciò non sarebbe pensabile, quindi non resta che cestinare l'idea e pensarne un'altra 🙂
@Max
Credo di aver sbagliato...hai ragione...il caos termico determinerebbe eventualmente un rallentamento...mmmh
ho una mezza idea...devo rifletterci meglio.
Qualcuno di voi conosce l'ampiezza d'onda del neutrino?
A poi...
Cordialmente
Andrea
@Andrea: se per ampiezza d'onda intendi lunghezza d'onda, si dovrebbe poter calcolare come si farebbe per un fotone: hc/p. Considerando neutrini da 17 GeV, come quelli lanciati dal CERN verso Opera, a me viene una cifra nell'ordine dei 10^-17 m, molto meno del "diametro" del protone (si può usare il LaTeX? \(\frac{hc}{p_\nu}\approx 7\cdot 10^{-17}m\) ). Se l'ho fatta fuori dal vaso correggetemi.
Latex si può usare, ma devi includere le formule in due dollari ($$) invece del singolo dollaro ($) che useresti di solito.
Ciao Marco
attendevo con ansia la tua comparsa, poichè una sorta di educazione e buon senso mi impone di domandarti se l'andamento della qui discussione che avrai letto, mantiene i requisiti necessari a non inquinare la qualità prettamente scientifica di questo tuo Blog.
Le idee e le opinioni che esprimo sull'argomento neutrino, sono speculative, prive di fondamento, se vogliamo fantascientifiche, quindi essendo in casa tua desidero poter essere considerato un ospite gradito e non il contrario.
Ci tenevo a chiedertelo.
Cordialmente
Andrea
@Andrea: non sono intervenuto nel dibattito inizialmente per assoluta mancanza di tempo, e poi perché hai ricevuto risposte degne e, ammetterai, convincenti. Per esempio, penso che tu abbia capito il perché ipotizzare una dipendenza delle proprietà del neutrino dalla temperatura sia piuttosto irrealistico, no? 🙂
Certo 🙂
Se fossi un teorico sarei uno tra quelli più bizarri...
Max, ma a quale supernova ti riferisci?
e comunque stai parlando di 15 minuti non di mesi/anni (ovvio che dipende dalla distanza ) per cui non credo possa essere una prova necessariamente a favore della velocità apparentemente superluminale dei neutrini.
Una curiosità, si conosce il motivo del cambiamento di "sapore" dei neutrini? o meglio, cosa li spinge a trasformarsi da un tipo ad un altro? ( muonici elettronici tauonici).
Non ho detto che i neutrini siano superluminali per il fatto che sono arrivati prima della luce dalla supernova.... ho solo detto che sono arrivati prima della luce (fotoni) perchè hanno interagito meno con masse/polveri/atomi/omini verdi interstellari.... Non sono i neutrini che han viaggiato piu veloce della luce (o almeno, non ne ho idea !!!) è la luce che ha viaggiato meno veloce della luce 🙂
Ti ripeto che secondo me NON c'e' modo di calcolare la velocità dei neutrini a partire da una supernova, a meno di non poterli beccare in 2 punti dello spazio in tempi perfettamente confrontabili. Della supernova sappiamo piu o meno la distanza, ma non abbiamo idea di "quando" i neutrini sono partiti, almeno non con la necessaria precisione, visto che l' unica cosa che ci è arrivata oltre ai neutrini sono i fotoni, e sono arrivati dopo ma per i motivi di cui sopra.
Max
Stamane mi è venuta una di quelle domande da un milione di dollari.
Se è vero che il neutrino non interagisce con la materia comune in quanto piccolo piccolo, la domanda è: tra loro, che sono piccoli piccoli, interagiscono?
Domanda conseguente alla questione postata da Andrea sulla temperatura. Se l'universo fosse composto da soli neutrini si potrebbe parlare già di morte termina, massima entropia, oppure qualche altro processo sarebbe ancora possibile?
ciao 🙂
@My_May: non fare confusione! Nessuno ha mai detto che il neutrino non interagisce con la materia comune (e meno che mai "in quanto piccolo piccolo"!). Per quello che ne sappiamo il neutrino interagisce solo via l'interazione debole (che è appunto debole). In un mondo inizialmente popolato solo da neutrini ma regolato dalle leggi che governano il nostro a un certo punto, anche se non frequentemente, inizierebbero ad apparire coppie elettrone-positrone (o in generale leptone-antileptone) tramite il processo \(\nu\nu\to ee\) mediato da un bosone Z. E a questo punto, nulla ti impedirebbe poi di produrre dei fotoni. Che questo processo porti o meno a morte termica e massima entropia, è un'altra storia...
Penso possa interessare il parere di Roger Penrose in questa intervista http://rasta.media.inaf.it/data/rasta-2011-11-02-70664.pdf
Supponente ed egocentrico come al solito. L'ultima frase è poi un capolavoro di antipatia e lasciami dire di mancanza di rispetto. Per come l'ho seguita i fisici che hanno (e che stanno) lavorando all'esperimento hanno detto alla comunità scientifica in buona sostanza: "abbiamo misurato questo, abbiamo cercato di fare le cose con la massima cura possibile, voi che ne pensate? " .
Mi sembra un approccio prudente e ragionevole.
Ho avuto modo di assistere a qualche seminario di Penrose e non mi ha mai entusiasmato, il suo ego spropositato ha sempre oscurato il contenuto delle sue presentazioni.
La mezza idea che avevo è diventata intera 🙂
Avete presente il paradosso dei gemelli?
Bene...ora nel paradosso citato il gemello invecchiato guarda al gemello giovane domandandosi il perchè di tale fenomeno e la risposta è data dalla relatività ristretta che dice che il tempo a velocità c si ferma.
Veniamo ora al nostro neutrino superluminale rivedendone i dati.
Egli ha viaggiato per un percorso di 73o.534,61 m a una velocità di 2,99799593x10^8 m/s in un tempo pari a 0,0024367431619 ns
contro una velocità massima prevista ( cioè c ) di 2,99792458x10^8 m/s
Il neutrino avrebbe quindi percorso la distanza tra il Cern e i LNGS in un tempo più breve indicato con una differenza ultima di 58ns d'anticipo rispetto a c.
Ora facciamo la parte del diavolo e diciamo che se è impossibile raggiungere una velocità pari a c, figuriamoci superarla anche se di solo, si fa per dire, 7153 m/s
Se escludiamo quindi che questa particella possa viaggiare oltre c come possiamo contraddire questa misurazione?
Forse possiamo farlo proprio attraverso il paradosso dei gemelli.
Il neutrino è stato rilevato e quindi misurato nel nostro tempo quindi nel tempo del gemello vecchio mentre il neutrino stesso viaggiando a velocità relativistiche stazionava in un tempo fermo o quasi fermo(gemello rimasto giovane).
Nell'atto della misurazione noi quindi leggiamo un neutrino più giovane di quello che ci aspettavamo proprio perchè il tempo per lui è stato più breve, rispetto al nostro.
E' il tempo la chiave non la velocità.
Questo tempo minore per noi si è trasformato in velocità maggiore, mentre potrebbe essere invece che la differenza di tempo determini, proprio per la relatività ristrezza, di quanto noi siamo invecchiati rispetto al neutrino lanciato dal Cern e poi visualizzato ai LNGS.
In altre parole il neutrino potrebbe aver viaggiato nello spazio tempo fermando quest'ultimo e presentandosi ai nostri occhi di osservatori come più giovane rispetto a noi di 58ns ma non più veloce, confermando di fatto il paradosso dei gemelli a conferma della relatività ristretta.
Che ne dite...mi sparate? 😀
Cordialmente
Andrea
Più che spararti mi sa che ti dobbiamo fare i complimenti! Mi chiedo se sarebbe possibile sulla base dell'anticipo sul nostro tempo calcolare la velocità effettiva che dovrebbe essere comunque inferiore a "c".
Grazie ma non è il caso Gaetano, altri potrebbero prendermi seriamente a schiaffi, quindi entusiasmi a parte veniamo alla tua domanda.
Si...credo si potrebbe ma non attraverso la formula classica V=S/T
poichè è qui che la nuova fisica deve fare ingresso studiando una nuova formula che investa questa volta l'energia.
La velocità dipende dall'energia e quindi sarà attraverso la misurazione dell'energia che potremo risalire attraverso questa futura formula alla velocità relativistica effettivamente appartenuta al neutrino.
Come ripeto però la mia supposizione potrebbe essere totalmente sbagliata.
Attendiamo di leggere le opinioni degli altri...
Ecco, in questi giorni non ho veramente tempo per prendere nessuno a schiaffi, però quasi quasi potrei fare un'eccezione! 😛
Nel tuo ragionamento con il parallelo con il paradosso dei gemelli (che prima o poi dovrò spiegare a Oliver, mi sa, e che in ogni caso complica le cose perché oltre alle velocità devi anche tenere in conto le accelerazioni) fai almeno un errore di fondo, confondendo il tempo proprio (ovvero il lasso di tempo percepito per esempio dal gemello che viaggia con l'astronave, e, nella tua analogia, dal neutrino) con il tempo misurato dall'osservatore (in un certo senso il gemello rimasto a Terra, o, nella tua analogia, il laboratorio). Il fatto che il tempo proprio per un oggetto che si muova a velocità relativistiche possa accorciarsi non implica che il tempo misurato dall'osservatore esterno si accorci, anzi! Se così non fosse, nello specifico caso del paradosso dei gemelli, anche il gemello rimasto a terra non invecchierebbe, perché anche per lui, se seguo quello che dici, il tempo trascorso sarebbe inferiore (visto che è lui che misura), vanificando gli effetti del paradosso stesso.
@Marco
Come volevasi dimostrare...schiaffoni 😀
Rivedrò la questione.
@Fabiano
Cercherò di studiare di più e meglio, tu però non fare il prof. incaz....
Che c'entra l'INPS!
Un neutrino o una qualsiasi altra particella che parte a t=0 e arriva a t=1
deve invecchiare di quel tempo.
Se non è invecchiata, la questione non sarebbe normale e andrebbe chiarita, non trovi?
@Andrea: guarda che mi hai interpretato male. Il mio intervento voleva essere scherzoso, appunto ho fatto la battuta sull'INPS, forse ho sbagliato a non mettere faccine. Il mio suggerimento del ripassino era assolutamente amichevole. Io poi mi sento talmente ignorante su questi argomenti che non mi permetterei mai di proporre una mia soluzione al problema dei neutrini FTL, ma leggo volentieri quelle degli altri.
In ogni caso non capisco cosa intendi per "particella invecchiata".
Bene 🙂
Veniamo alla tua domanda Fabiano.
Ho premesso nei precedenti post che volevo investirmi nella figura di colui che non ammette che la velocità c possa essere violata.
Questo " integralismo" quindi mi imporrebbe di cercare altre soluzioni per confutare i dati osservati ai LNGS e una delle soluzioni poteva essere espressa attraverso l'analisi del tempo e non della velocità del neutrino.
A questo punto l'analisi è stata la seguente:
Diciamo che il neutrino partito dal Cern aveva un'età e che una volta arrivato ai LNGS doveva avere quell'età più il tempo trascorso per il suo viaggio.
Diaciamo inoltre che al suo arrivo prevedavamo già un'età minima.
Stranamente però il tempo trascorso è stato inferiore e quindi l'età del neutrino risulta essere minore di quella attesa, in altre parole il neutrino dimostra di essere più giovane.
Capisci ora cosa intendo per più giovane?
Ora che cosa significa tutto questo?
Francamente ancora non lo so...probabilmente niente, diciamo che è un dato di fatto...restando comunque un problema di fondo sulla questione velocità.
La luce o per meglio dire il fotone, ha proprietà diverse rispetto al neutrino e forse il loro modo di viaggiare nello spazio è completamente diverso.
Il neutrino potrebbe veramente andare più veloce, proprio perchè diverso?
Come detto già da molti, purtroppo del neutrino ne sappiamo ancora veramente poco.
Cordialmente
Andrea
@Andrea: tu insisti a parlare di "età del neutrino" e io insisto a dire che non ha senso. Non c'è alcun modo di riconoscere l'età di un neutrino, perché semplicemente le particelle non invecchiano. Un neutrino che parte adesso dal Sole verso lo spazio profondo, tra mille anni sarà uguale identico a quando è partito, cambierà soltanto la sua posizione e nessun'altra caratteristica. (per semplicità ho trascurato il fenomeno dell'oscillazione dei n., ma non mi sembra il caso di aggiungere confusione :-))
@Andrea: guarda che ai LNGS non ci sono impiegati dell'INPS che misurano l'anzianità del neutrino per vedere se gli spetta la pensione. Non ha senso dire che "leggiamo un neutrino più giovane", se viene rilevato, viene rilevato, giovane o vecchio che sia.
Oltre a questo devi sapere che il paradosso dei gemelli non si risolve con la Relatività Speciale, ci vuole quella Generale. Ti suggerisco un ripassino (vedi in particolare il punto 4 dell'indice).
Io la vedo in questo modo:
Velocità, tempo e distanze sono misurabili solo con gli orologi (sparatemi pure :P, è un'estensione, forse forzata, della frase di Einstein in cui dice che il tempo si misura con un orologio).
Provo a fare questo ragionamento e vediamo se c'è qualcuno pronto a smentirmi (leggete fino in fondo, la mia è una teoria nuova nuova, che ho partorito oggi pomeriggio mentre sorseggiavo il caffè alla marijuana :D): se fossi un fotone e volessi sapere quanto ci metto per per andare da Roma a Milano dovrei valutare il mio movimento rispetto ad un orologio. Il problema è che il battito dell'orologio ipotetico scelto dal fotone per misurare il tempo che ci mette per andare da Roma a Milano, non batterebbe mai il primo colpo. Quindi l'ipotetico movimento del fotone rispetto al suo orologio è pari a zero; quindi per il fotone viaggiare tra Roma e Milano o tra la Luna e Marte e l'identica cosa. Siamo noi, con i nostri orologi relativi che crediamo di misurare la velocità del fotone supponendo che si muova attraverso lo spazio.
Ma perchè il neutrino ce lo ritroviamo dietro il nostro portone prima dell'arrivo del fotone (ammesso che i termini siano questi)? Perchè il neutrino viaggiando attraverso lo spazio e avvertendo di tanto in tanto il battito dell'orologio, compie un tragitto regolare attraverso lo spazio/tempo, dove il tempo è dato dal battito dell'orologio relativo all'osservatore. Cosi che, il fotone non misura mai la distanza che compie, deve solo apparire costantemente da un punto ad un altro. La costanza non deriva però dalla velocità della luce, ma dal passaggio regolare da un punto ad un altro. Questa regolarità noi la misuriamo con gli orologi ed è per questo che poi ne misuriamo la presunta velocità, in realtà (secondo quello che ho pensato io...poi voglio il" premio puzzola" :D) la luce non corre da nessuna parte... nello spazio.
In altre parole, faccio un esempio: mettiamo che la luce ci metta 8 minuti per arrivare dal Sole sulla Terra. Pensando al fotone ci viene in mente una pallina che corre attraverso lo spazio che intercorre tra questi due punti, quindi sembrerebbe che ogni punto, tra il Sole e la Terra, venga attraversato dal fotone. Invece facciamo il caso che vi sia un orologio sulla Terra e uno sul Sole. Ammettiamo siano sincronizzati o sincronizzabili. Tutti gli orologi sarebbero concordi nell'attribuire al fotone una velocità di 300 kms, in realtà il fotone non deve far altro che essere in sincrono con la costanza tra la distanza percorsa e il tempo misurato dagli orologi. Questa è costanza (ed è un riferimento per tutti gli orologi). Il neutrino invece non ha questa costanza, quindi può trovarsi benissimo a percorrere un tragitto in un tempo minore rispetto agli orologi che lo misurano.
va bhe...io l'ho detta. So che ci "sarebbero" innumerevoli problemi da risolvere ancora, ma io non sono un fisico 😛
(non picchiatemi, volevo dirla e l'ho detta, anche se so che Marco dirà: "non fare confusione"! :P)
Non fare confusione! 🙂
Guarda, sulla questione del tempo proprio nullo per i fotoni ci hai paradossalmente preso abbastanza. È su quello che poi estrai dalla premessa corretta che perdi il cammino. Il problema è che pensi a tempo e spazio come entità separate, ma se vuoi giocare con la relatività (a prescindere dalle velocità superluminali) non puoi farne a meno.
Per quanto mi consideri uno studioso aperto, faccio un pò fatica a comprendere.
Puoi spiegarmi meglio il concetto di regolarità e di costanza e sopratutto cosa significa (riporto testualmente in C I )
"...Invece facciamo il caso che vi sia un orologio sulla Terra e uno sul Sole. Ammettiamo siano sincronizzati o sincronizzabili. Tutti gli orologi sarebbero concordi nell'attribuire al fotone una velocità di 300 kms, in realtà il fotone non deve far altro che essere in sincrono con la costanza tra la distanza percorsa e il tempo misurato dagli orologi."
Non dimentichiamo poi che la luce è un'onda elettromagnetica che a volte si comporta come fosse una particella, mentre il neutrino è sempre e solo una particella.
Questo per dire che dovremmo separare le due cose e considerare le velocità solo in base alle proprietà delle stesse che per l'appunto non sono paragonabili.
C
Andrea
@My_May: mi trovi d'accordo con l'idea che il fotone "nasca" e "muoia" nello stesso istante (dal suo punto di vista), qualunque sia la distanza percorsa tra i due eventi. Per quanto riguarda tutto il resto non ci ho capito nulla! 🙂
Tenete presente che la mia "teoria" nasce tra un sorso di caffè alla marijuana e l'altro :D.
Quindi ovvia la presenza di un po' di frasi scomposte che risultano "confuse".
Tenete presente anche che qui sono ospite di Marco e che la fisica la prendo come un gioco del sapere. Fin che lui non dice stop, io sarò un fiume.
Chiarisco poi, prima di tutto la premessa, che per me è essenziale. Se quella fosse campata in aria, anche tutto il resto lo sarà. Per me velocità, tempi e distanze si misurano con gli orologi. Gli orologi non misurano solo il tempo.
L'altra premessa è che Il fotone non è un orologio, cioè non può misurare su stesso il tempo. Siccome il tempo è legato alla distanza e alla velocità (la premessa principale), quando un osservatore, avente un orologio con se, vorrà misurare la distanza che ha percorso un fotone, non starà misurando la distanza percorsa dal fotone, tanto meno la sua velocità e ancora di meno il tempo di percorrenza.
Dire che un fotone è partito dal Sole e ha percorso una distanza di 100 milioni di kilometri in 8 minuti per atterrare sulla Terra, secondo il mio pensiero, è errato. Non ha percorso una strada e tanto meno un tunnel ma è stato semplicemente "rilevato" da un orologio che intanto batteva ad un ritmo costante. Il fatto che un orologio batta un ritmo costante è di fondamentale importanza. Due orologi sincroni battono costantemente lo stesso ritmo. Se due orologi sono sincroni e venissero posti uno accanto ad una sorgente di fotoni e l'altro accanto al rivelatore di fotoni, presupponendo che i battiti degli orologi siano dello stesso numero, il passaggio del fotone dalla sorgente al rivelatore conterà un certo numero di battiti. Questo numero di battiti sarà costante per ogni misura di distanza. Cioè se per esempio gli orologi S e R battessero 10 tic e 10 toc, il fotone avrà compiuto uno "spostamento" di 20 battiti di orologio. 20 battiti rappresentano il tempo la distanza e la velocità del fotone. Il problema è le uniche cose che si sono mosse sono le lancette degli orologi. Ma non è questo il punto. Se esistono due orologi in sincrono potremmo spostarli tra loro magari distanziandoli. Per sapere quanto sono distanti fra loro potremmo contare i battiti tra l'emissione di un fotone e la sua rilevazione. Siccome i fotoni si spostano da un punto all'altro in modo "costante", qualsiasi sia la distanza tra i due orologi, il numero di battiti che i due orologi conteranno, rispetterà esattamente la distanza fra i due orologi.
Esempio: due osservatori curano nei particolari questo esperimento. Sincronizzano due orologi e stabiliscono di emettere regolarmente (in sincronia) un numero x di fotoni (diciamo uno ogni ora), e di allontanarsi sempre di più ad ogni emissione. Quindi S emette il fotone e incomincia a contare i suoi battiti. R rileva il fotone e conta quanti battiti sono passati. Ammettiamo siano passati 10 battiti. Siccome i due orologi sono in sincrono, anche il primo avrà contato 10 battiti quando è stato rilevato da R. Aumentiamo la distanza. R ora rileva un fotone dopo 20 battiti, quindi la distanza tra i due orologi è raddoppiata. Così via. Questo è ciò che serve (nel mio caso) la “costanza” della luce (non della sua velocità) la possibilità di misurare la distanza fra due orologi. E' chiaro che se gli orologi non fossero in sincrono vivremmo in una situazione paradossale in cui la costanza della luce non servirà più per misurare la distanza fra due orologi, ma misurerà la differenza temporale fra due eventi spazialmente separati.
Ad esempio S emette il fotone e conta 10 battiti, R rileva il fotone e conta 20 battiti. R crederà che la distanza da S sarà il doppio di quello che crederà S. Il tempo che ci vuole per il fotone, per passare da S ad R si trova ora in una specie di stallo: il fotone dovrà seguire i battiti di S o di R?
Sono stato troppo lungo e me ne scuso. Se il ragionamento trova ancora interesse continuo
ciao
@My_May: Beh, fossi in te io ridurrei la maria e aumenterei il caffè. Come ho già scritto, devi considerare spazio e tempo come aspetti connessi e i movimenti come traiettorie nello spaziotempo. Ma senza un approccio quantitativo non andiamo comunque da nessuna parte.
Adesso dico la mia ! 🙂
Ho avuto una sana discussione a proposito del paradosso dei gemelli, anni fa, con un fisico che, tra parentesi, all'inizio era decisamente spocchioso ma poi, visto che alla fine s'era reso conto che le idee erano confuse per parecchi, ha cambiato atteggiamento.
In sintesi, non è che ho afferrato proprio tutto, e non sono ancora convinto al 1000%, ma piu o meno si :
1) My-May, il tempo proprio del fotone/neutrino non c'entra un tubero con il nostro, quindi non li puoi confrontare. Anzi, per un qualcosa che viaggia alla velocità prossima a c, "piccole" variazioni di velocità causano grandi variazione di tempo relativo, indi non sapendo la velocità esatta del neutrino, non puoi proprio farci nulla.
SE il neutrino decadesse, e SE avessi un certo numero di eventi da analizzare, e SE conoscessi il tempo di dimenzzamento medio, e SE questo non dipendesse (nel suo riferimento) dalla velocità (cosa che secondo me non è scontata....), potresti ricavare la velocità del neutrino in base al tempo "nostro" in cui si dimezza. Purtroppo, dei SE di cui sopra non ce n'e' nemmeno uno che si avvera......
2) Sulla confusione del paradosso dei gemelli ne ho sentite un sacco e una sporta, e mi son messo a fare calcoli cercando l'inghippo.... che non c'e'. Non c'e' santo di scapparne fuori e trovarne una pecca se consideri la RG.
Qualcuno dice che DIPENDE DALL'ACCELERAZIONE.... e qualcuno dice di no assolutamente. Nella RG non hai nemmeno bisogno di farlo dipendere dall'accelerazione; non ricordo bene ma mi pere che nella RS invece hai bisogno di aggirare un ostacolo differenziando oggetti che han subito un'accelerazione o meno.
La cosa che mi ha fatto "accettare" il paradosso come valido, almeno intuitivamente, e' questa : basta considerare un percorso DIVERSO dei 2 gemelli NELLO SPAZIO-TEMPO. Semplicemente, quello che corre trova una scorciatoia nel tempo rispetto all' altro.
Come nello spazio usuale, 2 persone che partono insieme, vanno alla stessa velocità e percorrono 2 strade diverse arrivano in tempi diversi, nello spazio tempo andando vicino a c trovi una "scorciatoia" che ti fa perdere meno tempo, il TUO tempo però.
Max
Periodicamente si ricasca nel "paradosso dei gemelli", mi sembra la maledizione di Einstein... Da come l'ho capito io non si può fare a meno dell'accelerazione iniziale e finale. Perchè se consideriamo la velocità del gemello astronauta a regime, avremmo, per un sistema inerziale col gemello sulla terra, che l'astronauta viaggia a velocità prossima a "c" e quindi invecchia di meno, mentre per un sistema inerziale agganciato all'astronauta avremmo il gemello sulla terra che ha velocità relativa prossima a "c" e quindi invecchierebbe più lentamente... sicuramente sbaglio... aiuto!!!?
Quella è sempre stata la mia "opposizione" alla relatività.... ma da quel che ho capito, il problema va messo proprio in altri termini.
Noi siamo abituati a pensare allo spazio a 3 dimensioni SEPARATO dal tempo; lo spazio-tempo è invece composto, secondo la relatività, da 4 dimensioni inscindibili.
Se tu pensi, ad esempio, restando terra terra, a 2 percorsi che portano da un punto ad un altro, nello spazio a 3 dimensioni, non hai alcun dubbio che a pari velocità chi percorre quello piu corto arriva prima.... non c'e' dubbio.
Ora, il "nostro" percorso avviene in uno spazio-tempo, anche se noi siamo abituati a considerare il tempo a parte xchè nella nostra quotidianità lo percorriamo tutti allo stesso modo.
Se però tu riuscissi, con un qualche "percorso alternativo" a variare il tuo tempo rispetto a quello degli altri, così come riesci a variare la "tua" distanza percorsa prendendo una scorciatoia nello spazio a 3 dimensioni, potresti percorrere il tempo di una persona normale più in fretta.
Max
@Max quando noi vogliamo capire se il neutrino va più veloce di un fotone come facciamo? Ho già letto un bel po' di volte la questione del gps, orologi satellitari...ecc. Quindi è chiaro che per "misurare" la velocità di codeste particelle non possiamo far altro che utilizzare gli orologi. Detto questo... la questione se vuoi è filosofica. Potremmo chiederci: il fotone o il neutrino ha un suo movimento "proprio" (cioè assoluto) rispetto alle nostre misurazioni? Se la risposta fosse si, allora le nostre misurazioni servono a misurare il tempo "proprio" del fotone e del neutrino. Se invece la risposta fosse no (come io credo), allora le nostre misurazioni non servono per misurare tempi/velocità e distanze di dette particelle (tra loro o rispetto a noi osservatori). E' per questo infatti che avremmo bisogno sempre di due orologi in sincrono, non certo per misurare il movimento proprio del fotone (che secondo me è un falso problema) .
My-May : Il tempo "proprio" di un neutrino lo potresti misurare solo se potessi cavalcarlo, cosa di cui dubito.
Di alcune particelle instabili lo puoi "misurare" indirettamente guardando quanto si allunga (per noi) il loro tempo di dimezzamento, sempre ammesso e non concesso che questo sia indipendente dalla velocità a cui viaggiano, cosa non scontata secondo me.
Quello che PUOI misurare è il tempo NOSTRO, e la velocità INDIRETTAMENTE come rapporto tra spazio percorso / tempo impiegato.
Questo presuppone ovviamente 2 cose :
1) La conoscenza del tempo (nostro) impiegato.... e su questo credo non ci siano dubbi, se chi ha fatto la prova ha fatto le cose per bene. Di metodi per sincronizzare 2 orologi fermi uno rispetto all'altro ce ne sono a bizzeffe, e la tecnologia lo permette.
2) La conoscenza dello spazio percorso... e qui come ha fatto notare qualcuno, qualche dubbio potrebbe esserci.... i neutrini potrebbero aver trovato una scorciatoia in uno spazio altrimenti curvo per noi, oppure aver viaggiato in un vuoto piu vuoto del nostro... o aver viaggiato attraverso dimensioni a noi sconosciute. O, semplicemente aver viaggiato piu veloce della luce. O potrebbe esserci un errore nella misura dello spazio, qui la tecnologia è meno precisa.
Non mi vengono in mente spiegazioni alternative.
Max
@Max:
Infatti (sono d'accordo con quel che dici) io ho immaginato un neutrino che corre nello spazio (curvo?) e un fotone che invece è solo "rilevato" nel nostro tempo. Il fotone (secondo quel che avevo immaginato) non "corre" nello spazio come fa il neutrino. I nostri orologi (sincronizzati) rilevano il fotone in modo che le oscillazioni del nostro orologio siano sempre gli stessi cioè rispettano un rapporto costante tra le oscillazioni dei due orologi e i tempi propri degli orologi. Ammettendo quindi che gli orologi siano sincronizzati, il fotone è rilevato sempre con lo stesso rapporto, quindi è costante. Il neutrino invece segue le traiettorie che se fossero "curve" (come si stava ipotizzando) risulterà più veloce. Ma è questo il problema (secondo me), noi diamo per scontato la "velocità" come qualcosa di "proprio" che appartiene al neutrino o al fotone. Il fotone per me non "viaggia" attraverso traiettorie, mentre il neutrino percorre delle traiettorie.
Avevi accennato alla questione dei "gemelli". I gemelli misurano i loro tempi con orologi non in sincronia. Se io facessi un discorso sulle velocità del fotone mi troverei con il paradosso non spiegato, mentre se elimino la velocità "propria" del fotone (che non esiste, secondo me) il paradosso me lo spiego meglio. La non sincronia degli orologi fa in modo che si possa calcolare la differenza temporale tra due eventi distanti, e questo tramite, appunto, la costanza della rilevazione del fotone.
Come ho detto in precedenza in riferimento ora ai gemelli, se il primo gemello conta 20 battiti del proprio orologio e il secondo 10, sembrerebbe che il primo gemello sia distante dal secondo, faccio per dire, 100 kilometri, mentre il secondo crederà che il primo sia distante 200 kilometri. In questo caso le distanze spaziali fra i due gemelli, tramite le rilevazione dei fotoni, non sono calcolabili in modo proprio. L'unica cosa calcolabile è la differenza temporale dovuta al calcolo delle oscillazioni. Chi può rendersi conto della differenza è un terzo osservatore il quale dichiarerà, o dovrebbe farlo secondo quello che intendo io, che tale distanza sia percorribile solo attraverso la dimensione di tipo tempo. Il tempo però regolato dall'oscillazione di due orologi in sincrono. Non c'è altro modo.
Infatti non è il fotone che curva la spazio, ma (forse) la gravità. E' chiaro quindi che se il primo gemello parte a razzo, curverà il suo spazio (per l'equivalenza gravità accelerazione). Il fotone che è partito dal primo gemello mentre questo è in accelerazione, quando è calcolato da suo orologio, conterà ad esempio 20 battiti e sarà costante fin che dura l'accelerazione. Quando lo stesso fotone verrà intercettato dal secondo gemello (ricordiamo però che i due orologi erano prima della partenza, in sincrono) conterà 5 battiti. Gli orologi non sono più in sincrono per via dell'accelerazione del primo gemello e i tempi propri dei gemelli divergono. La questione della gravità e accelerazione è importante. Essi sono equivalenti, e questo particolare sembra sfuggire. Non è cioè la "velocità" propria del fotone (o del neutrino se vuoi) che andrebbe calcolato ma solo la sincronia di due orologi mentre lo stanno intercettando.
lunghissssimo sono stato! 🙁
L'ultima osservazione (per Max) sulla questione dei buchi neri. Li la gravità sembra imprigionare i fotoni. Secondo la mia interpretazione è che i "battiti" dell'orologio di un buco nero sono pari a zero, come il fotone. Per questo il fotone non viene intercettato da un altro orologio situato in una posizione di gravità minore di un buco nero. [Noi oggi sappiamo che i buchi neri non sono così tanto neri (per via della radiazione di Hawking), ma quello è discorso a parte.] La vita di un fotone (cioè il tempo proprio del fotone) dipende quindi da un orologio e la funzionalità dell'orologio dipende dalla gravità.
(per Marco: oggi mi sono astenuto dal bere caffè, solo marie :P)
@Fabiano : non sono esperto nemmeno io 🙂
Cmq, se immagino una distribuzione UNIFORME di masse dovute a materia oscura, di accelerazioni non ne dovremmo sentire appunto perchè la loro gravitazione sarebbe uniformemente ripartita. Certo, perchè non si agglomerino, dovrebbero esercitare un'attrazione gravitazionale ma non subirla, sarebbero particelle strane ma, appunto, se esistono non abbiamo idea di come si comportino, quindi potrebbe essere un'ipotesi.
Non ho idea di "come" si incurverebbe l'universo in questo caso, ma suppongo che potrebbe benissimo farlo come pare lo faccia l'universo nel suo insieme pur presentando una densità di massa piu o meno uniformemente ripartita.
Sarebbe interessante vedere una soluzione delle equazioni della RG con una massa uniformemente distribuita.
A questo punto si potrebbe pure ipotizzare che il neutrino invece di seguire una geodetica sullo spaziotempo incurvato prenda un percorso diverso, magari più "breve"......
Max
@Max: per quel che so il nostro universo, almeno quello osservabile, è piatto (nel senso della curvatura da RG), è stato misurato nell'ultimo decennio. Se fosse stato curvo l'accelerazione risultante sarebbe stata infinitesimale. Sono abbastanza sicuro nell'affermare che se c'è curvatura, c'è accelerazione. E poca accelerazione = poca curvatura (poca lo pronuncio poha, da buon toscano). 🙂 Tu insisti sulla distribuzione UNIFORME di masse ma, sempre secondo la mia modestissima comprensione della RG, se ci sono 100kg di massa a un metro da te verso destra e altri 100kg a un metro da te verso sinistra, gli effetti gravitazionali delle due masse che tu puoi avvertire si annullano a vicenda. Quindi non conta tanto la distribuzione 🙂 UNIFORME :-), quando la tua posizione relativa al centro di massa della ipotetica nube di materia oscura.
Dimenticavo: quella delle particelle che esercitano attrazione gravitazionale ma non la subiscono non la bevo, no, no, non la bevo proprio. 🙂
@Fabiano : a dire il vero, che io sappia la "forma" dell' universo è ben lungi dall'essere determinata.... non si conosce il valore di curvatura (solo un limite superiore) nè se è piatto, sferico o iperbolico..... E non lo si saprà a breve, se la curvatura è piccola.
In ogni caso, la curvatura dipende da aòcuni fattori quali la densità di massa dell' universo; più è denso e piu è elevata la curvatura. Denso, comprendendo eventuale materia oscura, ovviamente.
Potrebbe benissimo esserci curvatura senza percepire accelerazione, se la massa fosse (come su grande scala sembra che sia....) uniformemente distribuita.
Anche per le tue due masse, se ti ci metti in mezzo non percepisci accelerazione ma lo spazio è curvato dalle due masse.
Quindi, in una distribuzione UNIFORME di massa in un universo ILLIMITATO, la posizione del centro di massa semplicemente non esiste; l' universo è curvo ma non percepisci accelerazioni in qualsiasi punto ti trovi.
Ultima cosa.... sulle ipotetiche particelle di massa oscura. Chi ti dice che non siano possibili particelle che emettono un campo gravitazionale senza esserne influenzate ? Non ne conosciamo nulla, nemmeno se esistono. Qualcuno ipotizza che potrebbero essere gli stessi neutrini.
@Max: certo, anche per il fotone la misura sperimentale dice che la sua massa non supera i 10^-18 eV e non si può escludere al 100% una piccolissima massa, ma questo non mi impedisce di dire senza precisazioni che la massa del fotone è zero, come largamente accettato. La stessa cosa vale per la misura della curvatura di cui ho parlato, è una misura che pone dei limiti abbastanza stringenti vicino allo zero, ma non è zero spaccato. Non per nulla ho precisato "il nostro universo, almeno quello osservabile", infatti se l'INTERO universo è molto più grande di quello osservabile, la stessa misura magari lascia margini sufficienti a immaginare una curvatura in un senso o nell'altro. Ma nell'accettazione comune, che io sappia, l'universo osservabile, quello più che sufficiente come confine per le nostre chiacchierate :-), possiede curvatura zero.
Sulla questione della distribuzione uniforme e dei cavilli della RG abbandono le armi, le mie deboli conoscenze non mi permettono di continuare a spada tratta e magari hai ragione.
Per quanto riguarda le particelle che generano campo gravitazionale senza subirlo, la tua affermazione mi suona estramamente campata in aria e non posso accettarla senza una base solida. Prova a sentire che effetto ti fa questa frase: "il buzzone di Piggs potrebbe muoversi sempre alla velocità di \(\pi c\), più di 3 volte la velocità della luce, ecco perché ATLAS non ce la fa a rilevarlo", suona strano vero? Infatti l'ho inventata io per l'occasione, è una boiata pazzesca.
Ora, la RG prevede che addirittura il gravitone stesso generi e subisca gravità, mentre il MS ci insegna che per tutte le forze note l'assorbimento e l'emissione di un bosone (che sia fotone, gluone, H, W o Z) sono processi INDISTINGUIBILI. Cioè: in tutti i processi noti, se una particella è in grado di emettere campo X, subisce il campo X. A oggi non si conoscono eccezioni.
Capisci perché mi suona strana la tua ipotesi? Devi almeno condire con un po' di dimensioni aggiuntive non soggette alla RG, altrimenti non ti prendo in considerazione. 😀
@Fabiano : inizio dalla fine.... intanto, da quel che vedo, e che appare sempre di più man mano che se ne superano i limiti abituali, il MS qualche baco ce l'ha.
Sarò drastico, ma la mia opinione ormai dovresti conoscerla.... mi sembra più un "mezzo per eseguire calcoli" che una "teoria per comprendere un meccanismo".... So che Marco NON sarà daccordo, ma mi viene da paragonarlo al metodo agli elementi finiti. Affinando gli elementi li adatti bene al comportamento fisico del problema, ma le equazioni che li reggono NON c'entrano un tubo con la realtà fisico/matematica del problema.
Detto questo, SE ammetti la presenza di materia oscura, non vedo cosa possa impedire che questa materia eserciti ma non subisca un'interazione gravitazionale. Mi parli dei gravitoni, ma non ce n'e' traccia da nessuna parte, nonostante li si sia cercati eccome. Certo, potrebbero esistere..... Ma qui stiamo facendo ipotesi piu o meno campate in aria, visto che di risposte non ce ne sono attualmente.
Per quanto riguarda la curvatura.... non so se ti rendi conto che CASUALITA' IMMENSA sarebbe un universo a curvatura nulla ???? Vorrebbe dire che la densità di materia e di energia presenti sarebbero casualmente talmente precise da annullare la curvatura dell'universo. Io personalmente, forse perchè sono sfigato al gioco, ad una casualità del genere non credo.
Si credeva fino a poco tempo fa che i neutrini non avessero massa, e invece pare ce l'abbiano. Si credeva che l'universo fosse in espansione prima nulla, poi decelerata e adesso si è scoperto che l'espansione accelera, tanto da dover introdurre una fantomatica energia oscura talmente poderosa su larga scala da causarne l'espansione.... E ti sembra meno plausibile la mia ipotesi ??? mah !
Come ho detto, stiamo facendo ipotesi, piu o meno realistiche.
SE ( e dico se) è vero che i neutrini viaggiano piu veloce della luce, qualcosa di fondamentale nelle nostre teorie ufficialmente adottate non va.
Ora, giusto per alimentare un altro po' le fiamme, ne butto un'altra :
si sa (e questo pare sia certo) che il vuoto possiede un'energia intrinseca.... peccato che quando si cerca di calcolarla, viene fuori un valore mostruosamente grande, impossibile; causerebbe un'espansione dell'universo enormemente piu rapida di quella misurata, tanto da impedire la formazione di materia.
Ok... e se girassimo il problema in un altro modo, ammettendo che l'energia calcolata per il vuoto SIA corretta, ma compensata da una qualche forma di materia oscura di massa MOLTO piu grande di quella che si immagina oggi, talmente grande da riportare la spinta espansiva del vuoto ai valori attuali dell' universo ?
Tornando ai neutrini, come dicevo a My_May, non è che ci sono tante possibilità....
1) Abbiamo cannato qualche misura
2) Einstein ha cannato la RG in qualche modo
3) I neutrini prendono una via alternativa, piu breve o fanno come l'astronave di Star Trek e comprimono lo spazio davanti a loro
4) L' etere esiste, è viscoso per i fotoni ma non per i neutrini, il che invaliderebbe comunque la RG in qualche sua parte.
Ora, la piu plausibile secondo le teorie accreditate sarebbe la 1. La 2 fin'ora è stata inattaccabile, della 3 non abbiamo alcuna evidenza di nessun tipo....La 4 la ritengo la meno campata per aria, tra quelle "non ufficiali", devo dire.
Qualsiasi ipotesi risulta altrettanto buona, secondo me, a questo punto.
Le dimensioni aggiuntive potrebbero esistere, certo.... ma dove sono ?
Max
Ciao Marco
vorrei aver studiato molto di piu da giovane per meglio comprendere la fisica e le scienze in generale ma purtroppo per me, ho lasciato i libri troppo presto, mosso dalla curiosità di saperne di più vorrei fare una domanda, se i neutrini riescono a superare la velocità della luce la ns misura dello spazio e del tempo che oggi è basata sulla velocità della luce dovrebbe essere ricalcolata in base alla velocità dei neutrini o di altre particelle piu veloci se naturalmente esistono?
Ti chiedo scusa per la banalità della domanda, ma questo è il problema delle persone con una bassa cultura scientifica come me hehehehe.
Ciao
@Asmaro: la risposta completa alla tua domanda "banale" temo che sia parecchio complicata. Se però vogliamo semplificare un po', per come la vedo io, finché gli strumenti di indagine e di misura di cui disponiamo saranno basati su fenomeni elettromagnetici non c'è motivo di complicare le cose andando a scegliere un'altra velocità limite. Eventualmente potrebbe succedere quello che è successo con la Relatività Generale di Einstein, in particolari ambiti scientifici è necessaria, ma quando la NASA calcola i parametri per il lancio di un satellite usa le vecchie leggi Newton, inutile complicarsi la vita per qualche insignificante numero decimale.
Fabiano sono d'accordo con il tuo ragionamento, tanto piu che oramai sono decenni che i calcoli sono fatti in un certo modo e sono sempre tornati salvo errori di piccola entità, per questo la mia domanda "banale" è seria nell'affermare che se fino ad oggi i conti sono tornati cio vuol dire che la velocità dei neutrini o di altre particelle superluminali non incide con la ns misura dello spazio- tempo, ritengo premature affermazioni su multiuniversi o cose simili in quanto ancora non conosciamo il ns di universo figuriamoci altri, però è singolare che delle particelle come neutrini possono essere piu veloci della luce senza incidere sui calcoli dello spazio tempo, la mia conclusione da "profano" è che la teoria della relatività non può minimamente essere sconvolta, sicuramente andrà rivista per spiegare certi fenomeni e forse la ns comprensione della natura potrà fare quel passo in avanti che ci permetterà di raggiungere obbiettivi che oggi appaiono impossibili.
Ciao
Non sarebbe meglio un'unica sequenza anche per i commenti ai commenti, altrimenti diventa complicato seguire la sequenza temporale in argomenti molto "commentati".
Solo un consiglio 🙂
Concordo pienamente con Gaetano, così non si capisce piu nulla !!!
Alla fine, se si vuol rispondere a un particolare post, basta mettere @Nome ed è abbastanza chiaro.
Ciao
Max
@Max: ho disabilitato completamente i commenti nidificati, vediamo se va meglio. Per qualcosa di più sofisticato mi servirebbe del tempo che adesso proprio non ho.
@Marco : visto che l'argomento dovrebbe essere relativo a quello del tuo post iniziale, credo vada benissimo senza commenti nidificati 🙂
L' alternativa sarebbe di fare un forum a parte, ma la vedo dura a mantenerlo !
Ciao e grazie di tutto !
Max
@Max,
l'idea della materia oscura che esercita e non subisce la gravitazione ne consentirebbe una distribuzione uniforme nell'universo; e, quindi, l'etere cacciato dalla porta che rientra dalla finestra?
@Fabiano : non sono poi così convinto che non vengano inserite correzioni relativistiche nel lancio dei satelliti....
@Gaetano : più che altro, il fatto di non subire l'attrazione gravitazionale la "stabilizzerebbe" a breve distanza evitando che piccole disuniformità la facciano raggruppare in grossi ammassi, cosa che succede per la materia ordinaria.
Altra possibilità sarebbe che la materia oscura oltre a essere fonte (e subire) l'attrazione gravitazionale, sia anche fonte (e subisca) la forza oscura di natura espansiva.
O addirittura, come fa un superconduttore riflettendo il campo elettromagnetico, potrebbe riflettere il campo gravitazionale.
Riguardo all'etere.... mhhhhh.... probabilmente mi sbaglio, ma io credo che in qualche forma esista, soprattutto dal fatto che il vuoto, come un qualsiasi materiale, ha dei parametri ben precisi di permeabilità magnetica e permettività elettrica.
E' ben vero che questo creerebbe grossi problemi alla RG....
Max
@Max: "permeabilità magnetica" e "permettività elettrica"? Ma che dici? Ma allora il Modello Standard non lo conosci per nulla? Neanche le cose essenziali? Come fai a criticarlo così duramente se non lo conosci? Qui stiamo parlando, nemmeno di MS, ma di QED, la teoria più precisa che abbiamo! Tra l'altro è di una semplicità estrema se la paragoni ai casini della teoria elettrodebole. Beh, dopo questa tua uscita sono ancora più convinto di restare sulle mie posizioni. 😛
Illuminami, Fabiano, fammi capire dove ho detto castronate, visto che non ci arrivo da solo 🙂
Parlando di "teorie precise", e senza specificarne il campo, direi che la RG in quel senso è di gran lunga sia più "precisa" (e nota le virgolette....) sia ben più elegante matematicamente.
E, se me lo permetti, non introduce una pletora di costanti "ad-hoc" frutto di nebulose rinormalizzazioni......
Max
@Fabiano, post scriptum :
Quando un evoluzione del MS (visto che questo non è in grado di farlo...) sarà in grado di calcolare la massa di TUTTE le particelle descritte partendo da una o al massimo un paio di costanti, sarò pronto a rimangiarmi tutte le mie critiche........
Max
@Max: ma quale pletora? 🙂 Di costanti adimensionali ce n'è una sola. Da quella e dalla rinormalizzazione viene fuori la versione "running" della stessa. Che la rinormalizzazione sia nebulosa te lo concedo, ma è soltanto un modo per scavalcare l'ignoranza del meccanismo sottostante. La stessa cosa forse si potrebbe dire della manciatina di termini sul lato del tensore di curvatura dell'equzione di campo, se non sbaglio neanche Einstein ne era molto soddisfatto.
Sul punto dell'eleganza me le gioco alla pari.
Ma, dico... non siamo un tantino OT? 😛
@Max: parlavo solo della QED, non di tutto il MS, forse non si capiva.
@Fabiano : infatti sulla pletora di costanti parlavo del MS, non della QED 🙂
Sulla rinormalizzazione.... appunto ! Io la vedo come aggirare un problema senza afferrarne il contenuto. Va benissimo se devi fare dei conti, è persino utile, ma non ti aiuta a capire il vero "meccanismo" (Marco, ti prego, non infilarmi nell'indice delle bufale !) sottostante.
I coefficienti che una teoria completa dovrebbe contenere sono quelli relativi alle unità di misura, non le masse delle particelle impostate "ad hoc".
Ora, come ho già detto in passato, ho sempre più l' impressione che il MS sia, appunto, un modello palesemente approssimato del comportamento di un sistema, tanto quanto il metodo agli elementi finiti, salvo le ovvie complicazioni aggiuntive. Da dei bei numeri, fa delle previsioni, ma quando ti sposti un pelo dal campo di applicazione non vale un tubo, e soprattutto non ti da nessuna idea di cosa c'e' fuori.
La RG al contrario è un modello completo, giusto o sbagliato che sia, che PARTE da una base concettuale ben solida e ne sviluppa la matematica.
Max
p.s.: effettivamente siamo un po' ot....
@Max: non ti banno perché mi stai simpatico, ma ti ripeto per l'ennesima volta quello che ti scrivo ogni volta che tiri fuori la diatriba RG vs MS: il tuo scegliere l'una sull'altro mi sembra dettato più da una conoscenza approssimata (soprattutto del secondo) che da vere motivazioni. Ci sono ottime ragioni per credere che entrambe le teorie non siano assolute, ma valide solo in un campo di applicazione ristretto (penserai mica che la RG funzioni bene a livello microscopico quando intervengono effetti quantistici?). Questo non leva nulla alla loro grandezza, e in particolare il fatto che tu non riesca ad apprezzare anche le proprietà matematiche del MS (permettimi: altrettanto solide e sviluppate di quelle della RG) la dice lunga sul livello di comprensione che ne hai (senza offesa, neh!). E poi, lasciamelo dire: i fisici hanno più da imparare dai buchi delle loro teorie che dalle zone in cui funzionano bene!
Ehilà Marco 🙂
Certo, la mia conoscenza dell' MS è alquanto scarsa, e vado principalmente ad intuito, l'ho già detto.
Non metto in dubbio le basi matematiche dell' MS (anche perchè le conosco poco...), solo il metodo. Nella RG parti da un'intuizione direi geniale, ci costruisci un modello matematico notevole e da li fai le tue verifiche e previsioni.
Da quel che ho afferrato del MS, ti crei un modello APPROSSIMATO di base, con le rinormalizzazioni ci infili le masse delle particelle e lo adatti man mano che gli esperimenti forniscono nuovi dati, tanto che mentre la RG ti da una previsione, per esempio, della deviazione della luce passante vicino a una massa, il MS ti da solo una vada idea del range di masse in cui "potrebbe" essere l'HIGGS.
Poi, daccordissimo che anche la RG è incompleta, ma secondo me concettualmente la differenza di approccio è notevole.
Max
p.s.: nessuna offesa 🙂 Vorrei avere il tempo di approfondire, ma purtroppo la pagnotta me la devo guadagnare in altro modo.....
@Max: ecco, vedi, è quest'idea del modello approssimato all'origine che è sbagliata. La necessità di passare a un calcolo perturbativo arriva come conseguenza, non come fondamento (e ti assicuro che anche in RG ci sono casi incalcolabili per i quali ti tocca l'approssimazione analitica o numerica). Ma, permettimi, l'idea degli integrali di percorso come formulazione della MQ, è assolutamente geniale e profonda come senso fisico almeno quanto l'intuizione della costanza della velocità della luce. Come ti ho già detto ad nauseam, fai tropo spesso un calderone tra MS, QED, meccanismo di Higgs per EWSB. Sono oggetti collegati e connessi, ma non esattamente la stessa cosa.
@Marco : l'approssimazione la ritengo accettabile quando si tratta di risolvere un sistema di equazioni altrimenti insolubile analiticamente, ok, ma non mi sembra questo il caso delle rinormalizzazioni..... Credo che nella RG il 99.9 % dei casi reali siano incalcolabili analiticamente, se è per questo, come la stragrande maggioranza dei sistemi di equazioni differenziali parziali.
E' il concetto di rinormalizzazione che mi lascia perplesso; fi fa sparire un problema che emerge, e tra l'altro un problema effettivo del modello, cambiando riferimenti/scala ed introducendo costanti ad hoc.
Sbaglierò alla grande, ma mi da tanto l'impressione di un artificio matematico per aggirare un problema tutt'ora incompreso.
Max
@Max: non aggiungo altro, tanto nessuno può farti cambiare idea. 🙂 Passiamo oltre.
Più che "criticare" questa o quella teoria nei suoi fondamenti matematici, per chi matematico non è, vale sempre l'idea di rapportare una teoria ad un livello di scientificità da zero a dieci. Per dare voti ad una teoria credo non ci sia bisogno di conoscerla a fondo, basterebbe formulare alla teoria due o tre domande fondamentali. Se le risposte soddisfano certi requisiti allora la teoria ha un voto altissimo (forse 8 o 9, non credo che nessuna abbia il 10), altrimenti tale teoria perde valore di scientificità.
Bisogna però tentare di formulare queste domande in modo preciso.
Io ne ho una che vale 10 punti.
Formulo la domanda direttamente alle teoria:
1) Tu teoria puoi fare una precisa previsione, per un evento futuro, che potrò misurare?
In questa domanda ci sono almeno tre parole che andrebbero sviluppate: precisione, previsione e misurazione.
Abbiamo visto che queste tre parole si devono confrontare con altri termini alquanto foschi ad esempio "rumore di fondo", statistica, indeterminazione (che non significa per forza m.q., in quanto indeterminati sono anche i movimenti di soli tre corpi lasciati liberi al reciproco campo gravitazionale).
Dopo lo sviluppo, arrivo alla sintesi e alle Conclusioni.
Dopo l'avvento della m.q. e lo sviluppo della fisica e matematica del 900' la "Scienza" a quella domanda risponde "NI"
Prima, la scienza era convinta di poter rispondere SI, posso sviluppare, all'interno della mia teoria, una tale previsione.
La diminuita certezza delle risposte lascia tutti un po' spiazzati (lasciatecelo dire, voi scienziati). L'imprecisione è diventata l'anima della scienza, ed è così che le domande di Max divengono sempre meno "interessanti", in quanto la scienza ha perso la S maiuscola, e un certo tipo di risposta non è più contemplata nella domanda!
Questo fino a che la teoria completa, che tutti ci aspettiamo, non arrivi, ammesso che esista.
Questa critica ha però un lato concreto che riguarda l'Higgs. Non si è mai visto una "teoria" che faccia una previsione così tanto vaga... forse questo è il momento più basso della scienza, niente più sofisticate teorie predittive, ma, armati di "forconi", tutti alla caccia dei bosoni.
@My_May: per quanto condivida l'approccio generale (valutare una teoria rispetto alla sua capacità di fare previsioni misurabili), dissento sulle tue conclusioni rispetto al meccanismo di Higgs come agente della rottura della simmetria elettrodebole. Credo che la tua conoscenza dei dettagli della teoria sia veramente limitata (se non nulla), se ti permetti di dire che fa previsioni "vaghe". La massa del borsone non è prevista (e ci sono delle ragioni per questo), ma tutto il resto (sezioni d'urto di produzione, rapporti di decadimento, accoppiamenti rispetto a fermino e bosoni massivi) sono previste (se non fosse così, non avremmo idea di dove e come andare a cercare). Se possibile, evitiamo dunque di tirare conclusioni obiettivamente qualunquiste ("l'imprecisione è diventata l'anima della scienza": davvero? Ma per favore!) basate di fatto sull'ignoranza. Amen.
P.S. nemmeno la massa del quark top era prevista, solo la sua esistenza e le sue modalità di accoppiamento, ma non credo che nessuno si azzarderebbe a definire un fallimento il fatto che sia stato previsto prima e trovato anni dopo. Anzi!
@Marco ricordi il libro di Smolin (l'universo senza stringhe)? "uno degli obiettivi principali dei futuri esperimenti negli acceleratori è TROVARE il bosone di Higgs"! La difficoltà è che la teoria non consente di prevedere con precisione la massa di tale protone.
I miei dieci punti sono tolti automaticamente a questa "teoria". Non entro nemmeno nel merito. La domanda è precisa e la teoria dovrebbe restituire una risposta precisa. Se non ce l'ha, per me (per quanto mi riguarda...poi voi pensate quel che volete) questa non è una "teoria scientifica"; maggiormente se alla fine degli esperimenti non ci fosse prova di tale bosone e se qualcuno immaginasse che non si sia cercato dappertutto.
Questo lo vedremo...magari salta fuori, pace per tutti e Amen!
n.b.
Smolin non si sbilancia parlando di tale Bosone, ma fa altri esempi tragici come il decadimento del protone. "Non è che sia difficile per noi teorici aggirare l'attuale fallimento. Basta aggiungere alla teoria qualche altra simmetria e qualche altra particella, in modo da aumentare il numero dei parametri da regolare. Con più parametri, si può fare in modo che il decadimento del protone sia raro quanto si vuole. In tal modo, si può facilmente mettere la teoria al riparo dal fallimento sperimentale".
Ora prova a dare a Smolin dell'ignorante... 😛
@My_May: il bosone di Higgs del Modello Standard, nella sua versione semplice con un solo doppietto di valori di aspettazione del vuoto (e scusa se parlo arabo, ma se vuoi che sia preciso allora devo esserlo), potrebbe perfettamente non esistere, niente obbliga la natura ad aver scelto questo particolare meccanismo per rompere la simmetria elettrodebole, esattamente come niente obbliga la natura a unificare tutte le interazioni con una teoria GUT basata su SU(5) che prevede il decadimento del protone. Ma in entrambi i casi le teorie sono predittive (un bosone di Higgs che avrebbe caratteristiche molto precise a seconda della sua massa, che può potenzialmente assumere valori variabili; un protone che potrebbe decadere con modi e tempi ben precisi) e dunque falsificabile. Se non riesci a capire come il meccanismo di Higgs o una teoria GUT siano predittive e dunque falsificabili, questo resta un problema legato alla tua comprensione. Detto questo, falsificata una teoria se ne fa un altra, più o meno buona, più o meno completa, più o meno interessante. Meno parametri ha, meglio è, ovviamente, ma questa è un'altra storia. Vediamo di non fare confusione con quelle altre teorie (per esempio la categorie di quelle che chiamiamo delle "stringhe", sulle quali scrive Smolin) non sono predittive, e dunque restano non falsificabili.
@Marco guarda che è esattamente quel che dice Smolin. Nel capitolo da me citato sta parlando del modello standard.
"Il modello standard è il risultato di decenni di duro lavoro sperimentale e teorico...completato nel 1973 e ha retto per trent'anni...Noi fisici ne siamo giustamente fieri.
Consideriamo però quel che è accaduto in seguito. "
E qui parla del seguito. E' il seguito, infatti dice:"sono passati più di vent'anni e li stiamo ancora aspettando" (decadimento protoni) e abbiamo atteso abbastanza per sapere che la grande unificazione della simmetria SU(5) non è corretta.
Dopo di che parla del modo per aggirare il fallimento sperimentale aumentando i parametri. L'ho aggiunto come esempio di "furbizia scientifica"; Smolin aggiunge solo: E con ciò il danno è fatto!
Ricordiamo (lo dice Smolin, non me lo sto inventando) che la massa del bosone di Higgs è un parametro libero che (non so quanto volontariamente) bisogna fissare.
Il bosone di Higgs non è ciò che viene dopo, ma viene prima. Bisogna solo trovarlo...
Se il pagliaio è molto grande, quindi, tanto difficile sarà trovarlo.
Non mi sembra questo un modo di fare scienza con la S maiuscola.
chiudo qui, se no mi picchi troppo e facciamo lite 🙂
Eh, qui mio malgrado ( -:) ) mi trovo parzialmente daccordo con My_May.... une teoria che si appoggia prima su 19 parametri liberi (!!!!) e poi visto che qualcosa non torna (vedi massa dei neutrini) ne aggiunge 9 giusto per infilarci dentro questa massa a martellate, non mi pare un parto eccelso.
A questo punto, se si prosegue su questa strada, mi aspetto che qualsiasi cosa succeda con l' Higgs se ne troverà una "giustificazione" stiracchiando il MS e magari infilandoci dentro qualche altro parametro libero, e che prima o poi si troverà il modo di infilarci dentro a forza sempre a suon di parametri aggiuntivi anche la materia oscura, l'energia oscura e chi più ne ha più ne metta.
Bada ben che NON sto criticando la matematica che lo regge, ma proprio l'approccio sistematico che da l'impressione di aver per così dire abbandonato qualsiasi strada che si discosti troppo dal MS giusto perchè questo ha funzionato e funziona per certe previsioni, così come si faceva con la meccanica classica prima della RG.
E, se permetti, tra la meccanica classica e la RG, dal lato della comprensione dei fenomeni, c'e' un abisso anche se la meccanica classica funziona benissimo per il 99.9 per cento dei problemi quotidiani.
Ah, sia chiaro, NON sto assolutamente criticando la parte sperimentale della cosa, e soprattutto NON l' LHC e le sue possibili scoperte; quello che mi da fastidio è l'apparente immobilismo teorico.
Max
p.s.: a proposito della falsificabilità di una teoria.... Ok, è fondamentale. Se però ogni volta che viene falsificata si sposta di un passo il problema aggiungendo uno o più termini che ne rendono piu ardua la falsificazione, non credo si vada molto lontano.....
Sulla questione della falsificabilità e sulla verificabilità vorrei aggiungere anch'io qualcosina.
I due concetti dovrebbero essere differenti e quindi bisogna far in modo che siano distinti davvero.
[E' Popper che ha aggiunto la falsificabilità alle teorie. Io la condivido, e potrebbe anche essere ancora più ferrea di quel che si vuol far credere.]
Faccio un esempio:
Si potrebbe dire che secondo una teoria le palline all'interno degli scatoli blu sono blu, mentre le palline all'interno degli scatoli rossi sono rossi.
Evidentemente c'è chi sperimenta concretamente la teoria aprendo scatoli rossi e blu e trovando sistematicamente palline rosse negli scatoli rossi e palline blu negli scatoli blu.
Se io volessi verificare che la teoria continua a funzionare, mi basta aprire tutti gli scatoli.
Popper invece dice, no, una teoria non può essere verificata all'infinito basta che sia falsificabile.
Cosa significa (a parer mio?) che una teoria deve contenere sin dall'inizio l'informazione base e cioè che le palline rosse sono negli scatoli rossi. Basta così una sola verifica per validare la teoria. Se poi si vuole continuare a verificare è bene, ma alla prima pallina blu nello scatolo rosso la teoria viene presa e buttata nel cestino (non così rudemente...ma dovrebbe andar piu o meno così).
Nel caso bosone di Higgs cosa potrebbe succedere? ammettiamo il bosone sia una pallina gialla che sta nelle scatole gialle. Il teorico chiede allo sperimentatore di verificare che nelle scatole gialle ci siano le palline gialle. Lo sperimentatore verifica la prima scatola gialla e ci trova una pallina verde. Bene! Lo sperimentatore ha falsificato la teoria. Cioè è falsa. In questo caso però la questione è ben diversa. Il teorico non sa dove sta la pallina gialla, quindi lo sperimentatore non potrebbe falsificare questa teoria con verifiche sperimentali. Dovrebbe aprire tutte le scatole di ogni colore e cercarla...sperando di trovarla. Non c'è altro metodo (chiaramente è un esempio...).
Siamo scivolati sull'Higgs, ma eravamo partiti dal neutrino. In questo caso (sempre facendo leva sul falsificazionismo) abbiamo una teoria (RG) che non mi sembra venga "falsificata" da una superluminare velocità del neutrino. Forse sbaglio... non so.
@Max: forse non capisco. Stai dicendo che tutti i fisici del mondo sono dei gran coglioni e che tu avresti un modo migliore di inserire nelle teorie esistenti tutte le sorprese che la natura ci riserva? O forse disponi di una mirabile teoria che risponde a tutte le domande sulla vita, l'universo e tutto? Per giunta con una sola costante adimensionale? E quindi non ci sarebbe bisogno di aggiungere a martellate le cose nuove, semplicemente perché sono già previste tutte. Non ci sono sorprese. Cari fisici tornate a casa, non servite più a nulla.
Oppure vuoi fermare i lavori (anche LHC, perché la maggior parte della ricerca si basa sul MS e estensioni) e aspettare un nuovo Super-Einstein che formuli la famosa teoria del tutto, anche questa in grado di spiegare magicamente tutte le scoperte da qui in avanti?
@My_May: ma quanto ci piace pontificare sulle cose di cui non sappiamo nulla! Spesso capita anche a me e quando mi riascolto mi scopro ridicolo.
@Fabiano su cosa non so nulla? Sulla forma che deve avere una teoria per essere chiamata tale? Direi che siamo arrivati praticamente ad accettare le teorie in modo soggettivo quindi senza criteri oggettivi. Non mi spaventerebbe se le teorie migliori diventassero quelle che hanno la spinta da finanziamenti pilotati politicamente.
La scienza come un altare sacro esiste solo nelle nostre/vostre teste (forse un tempo era così).
Lo descrive molto bene Smolin, per infinocchiare qualcuno non ci vuole molto, basta cambiare di poco i connotati ad una teoria (già fallita dagli esperimenti) che ridiventa immediatamente plausibile.
Se poi ciò lo dico io invece di Smolin (o qualcun altro, ormai uscito dal "giro") si nota la differenza e quindi vai con: "sei ignorante" ecc.
Noi prendiamo e portiamo a casa 🙂
@Fabiano : la parola 'coglioni' non l'ho mai usata in questo blog, e a dire il vero la uso raramente anche altrove. Se sei in malafede e vuoi capire quello che ti fa comodo, prego, non ho voglia di discuterne.... mi basta sentire i nostri "onorevoli" per quello.
Non ho nessuna teoria-a-singola-costante-adimensionale, ovviamente, e mi piacerebbe averla, se non altro perchè invece di essere qui sarei probabilmente alle Seichelles con un drink in mano svaccato sulla spiaggia, oltre all'ovvia soddisfazione personale, invece di sbattermi tutti i giorni a progettare strutture per le quali ormai serve il 90% di paraculaggine e il 10% di ingegneria.
Tra l'altro, credo di essere tra i più accaniti sostenitori della ricerca sperimentale (LHC et similia), quindi la tua frasetta lascia proprio il tempo che trova.
Visto che fai finta di non capire il mio pensiero, vedrò di essere più comprensibile, e sia CHIARO che i punti che seguono sono un mio pensiero e NON una verità assoluta, non ho voglia di inserire condizionali e precisazioni ad ogni frase :
1) Il fatto che gli esperimenti (LHC in primis) siano basati SOLO sul MS è solo perchè non c'è altro di valido a disposizione, e se permetti non lo considero un successo.
2) Il fatto che l' MS dia risposte valide in certi ambiti non vuol dire che sia una teoria corretta, e fin qui niente di nuovo, ma soprattutto NON vuol dire che sia la strada giusta, e non nel senso che la teoria non è completa, ma proprio nel senso che secondo me sta diventando un vicolo cieco.
3) Forse mi sbaglio, ma ho l'impressione che la stragrande parte delle risorse teoriche sia volta a "tirare la coperta" attorno al MS per, appunto, infilarci a martellate qualsiasi cosa appaia dagli esperimenti; la massa dei neutrini è un esempio lampante, e sono estremamente curioso di vedere cosa succederà in proposito con Higgs e con i recenti risultati sulla violazione di simmetria.... anche se mi sa che appariranno altre particelle/costanti/conigli dal cappello in modo da adattare il MS ai risultati.
Sono pronto a inginocchiarmi sui ceci in caso contrario.
4) Il fossilizzare il 90% delle risorse (cervelli, non hardware) in una teoria che sta palesemente mostrando la corda sedondo me è sinonimo di immobilismo.
Con questo, visto che probabilmente (e giustamente) Marco sarà stufo di leggermi dicendo le stesse cose da mesi, chiudo l'argomento, almeno da parte mia.
Ciao
Max
Ok, facciamo che adesso la piantate. Discutere animatamente va bene, litigare magari anche, ma a insultarvi andate da qualche altra parte, d'accordo? Non tollererò oltre. Se non riuscite a capirvi è obiettivamente un problema, ma in questi giorni non ho tempo per dirimere degnamente la questione.
@Max: al volo, senza la profondità che ci vorrebbe:
1) È semplicemente falso. Nessuno avrebbe costruito LHC basandosi solo sul MS. LHC è stato costruito con le caratteristiche che ha proprio perché sappiamo che intorno alla scala del TeV non può più funzionare. M stai cadendo di nuovo nelle affermazioni di massima basate su una conoscenza monca.
2) D'accordo sulla prima parte, dissento sulla seconda. Se le teorie quantistiche di campo siano o meno il modo e lo strumento opportuno per descrivere la realtà è una questione grossa che va ben oltre il MS. Idem come sopra.
3) Beh, ri sbagli 🙂
4) Siccome (4) deriva da 1, 2, 3, temo che tu stia nuovamente tirando delle conclusioni un po' gratuite!
@Marco :
1) Lo so, infatti non l'ho detta io la frase, l'ho semplicemente commentata 🙂
Quoto :
"Oppure vuoi fermare i lavori (anche LHC, perché la maggior parte della ricerca si basa sul MS e estensioni) e aspettare un nuovo Super-Einstein che formuli la famosa teoria del tutto, anche questa in grado di spiegare magicamente tutte le scoperte da qui in avanti?"
2+3) Come ho detto, sono opinioni personali. Aspetterò i prossimi mesi, nel caso ho pronti i ceci, o mi ci inginocchio sopra o ci faccio una bella zuppa 🙂
4) Anche qui.... è una mia opinione. Sarei felice di cambiarla, ma per ora non vedo la luce....
Cmq, effettivamente l'argomento sta diventando ripetitivo da parte mia 🙂
Mi scuso con te e attendo con ansia una bella chiacchierata sul paradosso dei gemelli che mi sfagiola parecchio.
Ciao
Max
D'accordo a chiudere la discussione, non ribatto.
ritorno sull'argomento, sembra che ci siano stati sviluppi:
Nell'ultima prova sono stati usati impulsi più brevi, di circa tre nanosecondi, inviati a 524 nanosecondi l'uno dall'altro. Questo è stato fatto per provare la correlazione temporale tra i neutrini ricevuti e l'evento di origine, raccogliendo misure più accurate.
Sebbene Fernando Ferroni, presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sia stato il primo a dire che "la parola finale potrà essere scritta solamente da misurazioni analoghe realizzate in altre parti del mondo", il gruppo ICARUS del Gran Sasso ha bollato come errori i risultati pubblicati, basandosi su analisi svolte nel 2010 con lo stesso apparato tecnologico e fascio di neutrini.
La loro tesi è che per raggiungere velocità superluminali, i neutrini dovrebbero perdere energia, producendo fotoni e coppie di elettroni/positroni (e+e-), in un processo simile alla radiazione (o effetto) Cherenkov. Secondo Wikipedia questa si ottiene solo quando "la velocità della particella nel mezzo attraversato è superiore alla velocità di propagazione della luce nello stesso mezzo". "Dovrebbe essere stata osservata una rilevante deformazione dello spettro di energia dei neutrini, oltre a un'abbondante produzione di fotoni e coppie e+e-", ha dichiarato il gruppo ICARUS.
Tutto ciò non è avvenuto. "La distribuzione energetica dei neutrini negli eventi ICARUS è concorde con le aspettative di uno spettro indisturbato del fascio di neutrini partito dal CERN. […] I nostri risultati perciò smentiscono un'interpretazione superluminale dei risultati di OPERA".
http://arxiv.org/abs/1110.3763v2
Anche perché io personalmente mi sto sempre piú convincendo che è impossibile viaggiare a velocità superluminali, per due motivi fondamentali:
1) all' aumentare della velocità aumenta la massa, quindi, anche se i neutrini la hanno molto bassa, comunque cell' hanno e quindi occorrerebbe sempre più energia per spingerli a tale velocità, o perlomeno ci vorrebbe a 3/4 del tragitto un'altra spintarella...
2) se un fotone ci passa accanto e noi scattiamo per raggiungerlo, non è che una volta raggiunto a 300.000 Km/s restiamo fermi lì immobili con un fotone fermo sul palmo della mano...fermiamo il tempo, anzi se riusciamo ad andare 60 nano secondi più veloci addirittura guardiamo nel suo futuro...mi sembra piuttosto improbabile.
Ormai i concetti della relatività ristretta anche se non li possiamo osservare nella vita di tutti i giorni, sono entrati nel nostro DNA e francamente mi rimane difficile pensare qualcosa che smentisca tale teoria, o si hanno prove solide e inconfutabili e a me sembra che non le abbiano, o forse era meglio non dire nulla.
Marco cosa ci dici ?
@Dario: da fisico sperimentale quale sono, sono pronto a farmi stupire dalla Natura: le nostre teorie sono spesso coperte troppo corte per coprire tutta la realtà. Ma ovviamente troppo cose sarebbero ribaltate dall'evidenza di un oggetto che possa viaggiare più veloce della luce, per cui tutti pretendono una solidità sperimentale adamantina e conferme multiple, che per ora non abbiamo.
Grazie marco della cortese risposta, considero un onore poter colloquiare con te, naturalmente hai ragione nel dire che da fisico sperimentale aspetti che la natura ti stupisca, come spesso ci ha stupito, però è più "naturale" che prima si abbia "un'idea" di come potrebbero andare le cose e poi cercare di confermare con la sperimentazione, fare il contrario potrebbe sembrare un aggiustamento, o meglio una botta di c...fortuna.
un caro saluto e buone feste a te e famiglia.
@Dario : è ovvio che una cosa del genere sconvolgerebbe e non di poco tutta la nostra comprensione dell'universo, ma è anche vero che, secondo me, prendere per assodato qualcosa e trombare a priori quello che non ci va d'accordo è la strada più sbagliata che ci sia 🙂
Per quanto riguarda l'energia dei neutrini che aumenterebbe all'infinito, una possibile soluzione sarebbe che giunti a un certo limite molto vicino a c l'energia cresca piu, per un qualche limite fisico sulla sua densità e quindi sarebbe possibile da quel punto in poi un aumento di velocità "lineare". Ovviamente è un'ipotesi buttata li.
Max
@Max
Se ci tirano addosso un sasso alla velocità di 2 m/s e noi scappiamo per non farci colpire ad una velocità di 1 m/s Verremo colpiti dopo un metro.
Se invece riuscissimo a correre a 3 m/s il sasso non ci colpirebbe mai ma cadrebbe 1 metro dietro di noi.
Se invece tentassero di colpirci con un raggio di luce anche se riuscissimo ad andare a 300.000 Km./s verremmo comunque colpiti e sarebbe impossibile sfuggire a questo evento, qualsiasi velocità raggiungessimo.
Non solo, aumenteremmo la nostra massa, diminuiremmo il tempo fino ad azzerarlo ecc.
Quindi i neutrini che sappiamo avere massa, molto piccola ma l'hanno, subirebbero nella stessa misura nostra, le leggi dell'invarianza, per questo , secondo il mio modestissimo parere, è impossibile quanto affermato dai fisici del gran sasso.
A chiarimento ulteriore basti pensare all 'effetto Cherenkov...dove a causa del superamento della c in un particolare mezzo, nelle centrali atomiche H2O, si ha un decadimento che causa un raggio di luce azzurrina.
Di tutto ciò non se ne è avuta traccia nel caso dei neutrini, i quali hanno semplicemente cambiato sapore come abitualmente fanno.
P.S. Chiedo scusa per la banalità degli esempi, ma essendo chirurgo e non fisico, spero di avere limitata licenza di spararle grosse...:) 🙂
@Dario, io sono edile e non fisico, quindi farò esempi ancora peggiori 🙂
Intanto non sono d'accordo sul raggio di luce : se parti prima tu e viaggi a c, in teoria non ti raggiunge mai e la distanza rimane invariata. Forse, ovviamente !
A dire il vero, lo spazio si comprimerebbe per entrambi fino a zero, solo che saremmo in una condizione di 0/0 quindi tutto è possibile. Però, sempre secondo me, un'osservatore esterno vedrebbe sempre te e la luce alla stessa distanza.
Poi, come ti dicevo prima, è ben vero che la RG ha avuto prove su prove della sua validità, ma è anche vero che ci sono dei limiti che non abbiamo superato.
L'effetto Cherenkov prevede un "mezzo" di propagazione in cui la velocità della luce in quel mezzo è inferiore a c; nondimeno, co si può far viaggiare qualcosa a una velocità maggiore, anche se appaiono appunto le radiazioni Cherenkov.
Cosa ti dice che, considerando il vuoto come un "mezzo" con velocità di propagazione c, non esista qualcosa che in quel mezzo puo viaggiare piu veloce di c ? a parte la RG, ovviamente 🙂
Come ti dicevo, i neutrini hanno una massa decisamente piccola, inferiore di ordini di grandezza rispetto a qualsiasi altra particella massiva. Cosa ti dice che la RG non sia incompleta e che il rapporto tra massa in movimento e massa riposo non abbia un valore limite oltre il quale anche aumentando v non aumenti più la massa della particella ?
Questo renderebbe possibile una velocità oltre a c. Il problema sarà creare un' esperimento in proposito; a parte quello realizzato non me ne vengono in mente altri... e i neutrini sono particelle un po' sfuggenti per poter realizzare esperimenti piu controllati.
Quel che "forse" si potrebbe fare sarebbe vedere SE effettivamente il rapporto m/m0 ha un limite fisico, accelerando altre particelle leggere e meno sfuggenti; l' unica candidata sarebbe l'elettrone. Certo che se il limite è molto alto, con gli acceleratori odierni non andremmo molto lontano..... ma forse si potrebbe notare qualche piccolo scostamento tra l'energia necessaria per accelerare la particella e quella teorica prevista dalla RG, anche con i nostri acceleratori.
Vedi, come Marco sono dubbioso sul fatto, ma solo fino ad un certo punto; è vero che a volte l'entusiasmo (o la mania di protagonismo...) fa sparare grosso ma è anche vero che prima di fare una "sparata" simile l'hanno controllata nei limiti attualmente possibili.
E che dire ? non mi dispiacerebbe se avessero ragione..... forse si aprirebbe la possibilità di viaggi spaziali in tempi ragionevoli, tappando la bocca a chi dice "gli ufo esistono, ma non entreremo mai in contatto con loro a causa della distanza" 🙂
Max
Messaggero non porta pena.
Ho appena letto quanto segue:
I neutrini non sono più veloci della luce. Secondo quanto riferisce FoxNews, che cita Science Magazine, la misurazione dell'acceleratore di particelle Lhc del Cern di Ginevra del settembre scorso sarebbe dovuta ad un'anomalia nel funzionamento degli apparati utilizzati per misurare la velocità dei neutrini. L'errore sarebbe stato causato da una cattiva connessione tra un'unità GPS e un computer.
La notizia, che metteva in discussione la Teoria della relatività, aveva fatto il giro del mondo e scioccato il mondo della scienza. Dunque sembra proprio che Einstein avesse ragione.
Si, la voce della scoperta di un errore strumentale (c'è chi parla di un cavo mal messo che genera problemi alla sincronizzazione GPS) circolava da giorni. Domani dovrebbe esserci un comunicato stampa ufficiale di Opera, aspetto quello per commentare. Si preannuncia imbarazzante per i colleghi...
ciao volevo commentare su due cose; quello che dice max, che la fisica delle particelle e' troppo immobile, secondo me e' abbastanza vero. non e' solo un problema di esperimenti, e' anche un arroccamento su posizioni teoriche imprendibili. l'altra cosa l'ha detta my_may; prima di eleggere smolin a profeta della fisica, io ti consiglierei di leggere l'unico lavoro che ha scritto sui neutrini, dove spiega che i neutrini superluminali sono un concetto valido ed interessante http://arxiv.org/abs/arXiv:1110.0521