Attesa conferma: superata la velocità della luce...

ci sarà battaglia con l'università di hong kong che affermava il contrario lol. Staremo a vedere

Fonte: sole24ore

Un fantasma si aggira cupo nei Laboratori di fisica di tutto il mondo da 24 ore: è quello di Einstein, sconsolato perché i risultati di un esperimento compiuto fra Cern, il grande centro di Fisica Nucleare Europeo di Ginevra, e i Laboratori italiani del Gran Sasso, dell'Istituto di Fisica Nucleare, metterebbero in crisi, grave crisi, tutto l'impianto della fisica attuale.
Intendiamoci, sono voci e le prime notizie consigliano di prendere il tutto con mille pinze, anche perché finora nessuno ha letto il lavoro scientifico in cui si annuncia che particelle partite, "sparate", dal Cern verso il Gran Sasso sarebbero arrivate lì ad una velocità superiore a quella della luce.
Un risultato "pazzo" come è stato definito da alcuni partecipanti all'esperimento, e tutto da confermare che hanno confuso i fisici del Cern e italiani che hanno portato a termine misure incredibilmente delicate.
La distanza fra la sorgente e il bersaglio è di 732 chilometri e i neutrini, fra le più sfuggenti particelle esistenti dato che, come ci dice il nome, non interagiscono con altre particelle se non con estrema difficoltà, sarebbero arrivati al Gran Sasso pochi miliardesimi di secondo prima di quanto avrebbe fatto la luce.
L'esperimento pare sia stato ripetuto con 15mila diversi gruppi di neutrini e nonostante la difficoltà di rilevare tempi di questa minuscola entità i risultati ci sarebbero e minerebbero alla base, se confermati , le basi della fisica moderna, quella sviluppata a partire dal 1905, data dei primi lavori di Albert Einstein. La velocità della luce non può infatti essere superata senza perdita di informazione da nessuna particella o segnale.
Altro da dire? Meglio di no, lo sostengono gli stessi fisici, piuttosto indispettiti per le voci messe in giro anche da personaggi piuttosto noti. Il lavoro scientifico verrà messo in rete questa notte, all'alba del 23 settembre.
Svanirà con l'alba anche il fantasma della "vecchia" fisica. Ve lo sapremo dire appena saranno ufficiali i risultati.

Fonte: sciencemag.org

If it's true, it will mark the biggest discovery in physics in the past half-century: Elusive, nearly massless subatomic particles called neutrinos appear to travel just faster than light, a team of physicists in Europe reports. If so, the observation would wreck Einstein's theory of special relativity, which demands that nothing can travel faster than light.

In fact, the result would be so revolutionary that it's sure to be met with skepticism all over the world. "I suspect that the bulk of the scientific community will not take this as a definitive result unless it can be reproduced by at least one and preferably several experiments," says V. Alan Kostelecky, a theorist at Indiana University, Bloomington. He adds, however, "I'd be delighted if it were true."

The data come from a 1300-metric-ton particle detector named Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus (OPERA). Lurking in Italy's subterranean Gran Sasso National Laboratory, OPERA detects neutrinos that are fired through the earth from the European particle physics laboratory, CERN, near Geneva, Switzerland. As the particles hardly interact at all with other matter, they stream right through the ground, with only a very few striking the material in the detector and making a noticeable shower of particles.

Over 3 years, OPERA researchers timed the roughly 16,000 neutrinos that started at CERN and registered a hit in the detector. They found that, on average, the neutrinos made the 730-kilometer, 2.43-millisecond trip roughly 60 nanoseconds faster than expected if they were traveling at light speed. "It's a straightforward time-of-flight measurement," says Antonio Ereditato, a physicist at the University of Bern and spokesperson for the 160-member OPERA collaboration. "We measure the distance and we measure the time, and we take the ratio to get the velocity, just as you learned to do in high school." Ereditato says the uncertainty in the measurement is 10 nanoseconds.

However, even Ereditato says it's way too early to declare relativity wrong. "I would never say that," he says. Rather, OPERA researchers are simply presenting a curious result that they cannot explain and asking the community to scrutinize it. "We are forced to say something," he says. "We could not sweep it under the carpet because that would be dishonest." The results will be presented at a seminar tomorrow at CERN.

The big question is whether OPERA researchers have discovered particles going faster than light, or whether they have been misled by an unidentified "systematic error" in their experiment that's making the time look artificially short. Chang Kee Jung, a neutrino physicist at Stony Brook University in New York, says he'd wager that the result is the product of a systematic error. "I wouldn't bet my wife and kids because they'd get mad," he says. "But I'd bet my house."

Jung, who is spokesperson for a similar experiment in Japan called T2K, says the tricky part is accurately measuring the time between when the neutrinos are born by slamming a burst of protons into a solid target and when they actually reach the detector. That timing relies on the global positioning system, and the GPS measurements can have uncertainties of tens of nanoseconds. "I would be very interested in how they got a 10-nanosecond uncertainty, because from the systematics of GPS and the electronics, I think that's a very hard number to get."

No previous measurements obviously rule out the result, says Kostelecky, who has spent 25 years developing a theory, called the standard model extension, that accounts for all possible types of violations of special relativity in the context of particle physics. "If you had told me that there was a claim of faster-than-light electrons, I would be a lot more skeptical," he says. The possibilities for neutrinos are less constrained by previous measurements, he says.

Still, Kostelecky repeats the old adage: Extraordinary claims require extraordinary evidence. Even Ereditato says that one measurement does not extraordinary evidence make.

Sembra che alle 16 ci sia una conferenza in cui verranno spiegati i dettagli della scoperta. Intanto vari siti riportano l'ufficialità.
Se confermata, sarebbe una notizia a dir poco sconvolgente.

due posto sopra avevo riportato il link dove seguire la conferenza in diretta

Le equazioni di Einstein della relatività speciale postulano che la velocità della luce sia uguale in ogni sistema di riferimento inerziale. Le equazioni non danno nessun valore specifico per la velocità della luce stessa. Tale velocità è stata determinata sperimentalmente.
Tali determinazioni sono state effettuate nel vuoto. Tuttavia il vuoto che noi conosciamo non è l'unico vuoto possibile. Il vuoto ha infatti una certa energia ad esso associata, chiamata energia del vuoto. Tale energia può essere in certi casi abbassata, e quando succede la luce può essere più veloce rispetto al suo standard. Tale vuoto, detto "vuoto di Casimir", può essere prodotto utilizzando due lastre di metallo perfettamente piatte e avvicinandole fino a una distanza dell'ordine del micrometro. A livello teorico, in tale situazione la velocità della luce aumenterebbe, anche se attualmente non è possibile una verifica sperimentale di tale fenomeno, mentre l'effetto Casimir vero e proprio, ossia l'attrazione tra le lastre è stato misurato nel 2002.
Le equazioni di Einstein della relatività speciale assumono implicitamente l'omogeneità: si assume che lo spazio sia ovunque uguale. Nel caso del vuoto di Casimir questo assunto è chiaramente disatteso. All'interno di tale vuoto avremmo uno spazio omogeneo, mentre all'esterno avremmo uno spazio altrettanto omogeneo. Le equazioni della relatività continuerebbero a funzionare all'interno del vuoto di Casimir con un valore di c modificato, mentre all'esterno continuerebbero ad utilizzare il valore ordinario. Tuttavia se consideriamo assieme i due ambiti, le equazioni della relatività ristretta non possono più essere applicate poiché l'assunzione di omogeneità non è più valida. In altre parole l'effetto Casimir dividerebbe lo spazio in due differenti regioni omogenee, ognuna delle quali obbedisce alle leggi della relatività ristretta separatamente.
Anche se questo tecnicamente può definirsi 'più veloce della luce', ciò vale solo relativamente a due regioni di spazio separate. Non è chiaro se un vuoto di Casimir sia stabile dal punto di vista della meccanica quantistica, né se una qualche comunicazione significativa sia possibile tra tale regione e l'esterno.
Ottenere che la luce si muova più velocemente non significa che si possa viaggiare più velocemente di essa, semplicemente con tale sistema viene incrementato il limite di velocità dal valore standard di circa 299.792 km/s.

fonte leggo
Venerdì 23 Settembre 2011 - 10:43
Ultimo aggiornamento: 12:11

ROMA - C'è la conferma ufficiale: la velocità della luce è stata superata. I neutrini sono più veloci della luce di circa 60 nanosecondi. Il risultato è ottenuto dall'esperimento Cngs (Cern Neutrino to Gran Sasso), nel quale un fascio di neutrini viene lanciato dal Cern verso i Laboratori del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). Il risultato si deve alla collaborazione internazionale Opera, che con i rivelatori che si trovano nei Laboratori del Gran Sasso ha analizzato oltre 15.000 neutrini tra quelli che, una volta prodotti dall'acceleratore del Cern Super Proton Synchrotron, percorrono i 730 chilometri che separano il Cern dal Gran Sasso.
I dati, che saranno presentati oggi a Ginevra, dimostrano che i neutrini impiegano 2,4 millisecondi per coprire la distanza, con un anticipo di 60 miliardesimi di secondo rispetto alla velocità attesa. L'analisi dei dati, raccolti negli ultimi tre anni, dimostra che i neutrini battono di circa 20 parti per milione i 300.000 chilometri al secondo ai quali viaggia la luce. Il risultato è stato ottenuto con una serie di misure ad altissima precisione, fatte in collaborazione con gli esperti di metrologia del Cern e di altre istituzioni. La distanza tra l'origine del fascio di neutrini e il rivelatore Opera è stata misurata con un'incertezza di 20 centimetri sui 730 chilometri del percorso e il tempo di volo dei neutrini è stato determinato con una precisione di meno di 10 nanosecondi, utilizzando strumenti molto sofisticati, come sistemi Gps progettati appositamente per l'esperimento e orologi atomici.
«Abbiamo sincronizzato la misura dei tempi tra il Cern e il Gran Sasso con un'accuratezza al nanosecondo e abbiamo misurato la distanza tra i due siti con una precisione di 20 centimetri», ha detto Dario Autiero il ricercatore che oggi pomeriggio presenterà i dati al Cern. «Nonostante le nostre misure abbiano una bassa incertezza sistematica e un'elevata accuratezza statistica - ha aggiunto - e la fiducia riposta nei nostri risultati sia alta, siamo in attesa di confrontarli con quelli provenienti da altri esperimenti». Il Cern stesso rileva in una nota che «considerando le straordinarie conseguenze di questi dati, si rendono necessarie misure indipendenti prima di poter respingere o accettare con certezza questo risultato. Per questo motivo la collaborazione Opera ha deciso di sottoporre i risultati a un esame più ampio nella comunità».
I dati saranno quindi presentati oggi pomeriggio in un seminario nel Cern di Ginevra e lunedì in un seminario nei Laboratori del Gran Sasso. «Quando un esperimento si imbatte in un risultato apparentemente incredibile e non riesce a individuare un errore sistematico che abbia prodotto quella misura, la procedura standard è sottoporlo ad una più ampia indagine», ha osservato il direttore scientifico del Cern, Sergio Bertolucci. «Se questa misura fosse confermata - ha aggiunto - potrebbe cambiare la nostra visione della fisica, ma dobbiamo essere sicuri che non esistano altre, più banali, spiegazioni. Ciò richiederà misure indipendenti».
Inaugurata nel 2006 per studiare il fenomeno dell'oscillazione (che porta i neutrini a trasformarsi da un tipo a un altro fra quelli che appartengono alle tre famiglie note), la collaborazione Opera è condotta da un gruppo di ricerca che comprende circa 160 ricercatori di 11 Paesi (Belgio, Croazia, Francia, Germania, Israele, Italia, Giappone, Corea, Russia, Svizzera e Turchia).

EREDITATO: COMPLETA SORPRESA «Questo risultato è una completa sorpresa», ha osservato il responsabile del rivelatore Opera, il fisico italiano Antonio Ereditato dell'università di Berna, commentando i dati che dimostrano che è stata superata la velocità della luce. «Dopo molti mesi di studi e di controlli incrociati - ha detto - non abbiamo trovato nessun effetto dovuto alla strumentazione in grado di spiegare il risultato della misura. Continueremo i nostri studi e attendiamo misure indipendenti per valutare pienamente la natura di queste osservazioni». Secondo Ereditato «il potenziale impatto sulla scienza è troppo grande per trarre conclusioni immediate o tentare interpretazioni. La mia prima reazione - ha aggiunto - è che il neutrino ci sorprende ancora una volta con i suoi misteri». Per questo motivo i dati saranno presentati ufficialmente oggi pomeriggio al Cern di Ginevra, in un seminario. L'obiettivo, ha spiegato il ricercatore, «è sottoporre a esame i risultati da parte della più ampia comunità della fisica delle particelle».

PETRONZIO: CONSEGUENZE ENORMI Una scoperta sorprendente che «potrebbe avere conseguenze enormi, cambiando il nostro modo di vedere l'universo». Così il presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Roberto Petronzio commenta i dati secondo i quali è stata superata la velocità della luce. Anche se i dati mettono per la prima volta in crisi la Teoria della relatività, «Einstein non muore», afferma Petronzio. «I fenomeni osservati - spiega - non riguardano certamente la vita di tutti i giorni. Bisogna considerare che la Teoria della Relatività di Einstein coinvolge effetti su larga scala, misurati sulle distanze cosmiche». Facendo delle ipotesi, una delle possibili conseguenze potrebbe essere che lo spazio-tempo non è continuo: questo è un effetto reale, ma che non si percepirebbe nell'esperienza diretta. «È come pensare a far scorrere la mano su una superficie liscia al tatto, ma che vista a livello atomico è un colabrodo. La mano però ha una dimensione tale da non percepire la realtà al livello degli atomi». Se i neutrini sono più veloci della luce, aggiunge, «non vuol dire che non c'è più una velocità limite». Accade qualcosa di simile a quanto è avvenuto in passato con la meccanica di Newton e Galileo: «sono ancora valide, ma non alla luce della meccanica quantistica». Tuttavia proprio a causa di questa portata rivoluzionaria e dirompente c'è da aspettarsi che questa scoperta all'inizio avrà una vita tutt'altro che facile. «Adesso ci sarà un'ondata di scetticismo, come è sempre accaduto per tutte le grandi scoperte. Basti pensare - aggiunge - che la teoria sull'effetto fotoelettrico che portò Einstein ad avere il Nobel all'inizio era stata bollata come bizzarra». Non c'è però dubbio che, se la teoria sarà confermata, «lavoreremo su questo per anni perchè ha una portata fondamentale».

FORSE NUOVA COSTANTE Potrebbe esistere una nuova costante dell'universo: potrebbe essere questa una delle conseguenze dirompenti dei dati, annunciati oggi, secondo i quali è stata superata la velocità della luce. La percezione, ha detto il presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) Roberto Petronzio, è che «si possa cominciare a ragionare su una nuova scala e che si entri in un territorio sconosciuto della fisica, nel quale si potrebbero incontrare, per esempio nuove dimensioni o addirittura una nuova costante fondamentale dell'universo». Con la possibilità di superare la velocità della luce entrerebbe in crisi uno dei punti di riferimento della fisica contemporanea. Le costanti dell'universo hanno infatti un valore universale e indipendente, veri e propri capisaldi che modellano la visione dell'universo. «È possibile - ha rilevato Petronzio - che i nuovi dati sulla velocità della luce possano essere la spia dell'esistenza di una nuova costante. È stata infatti osservata una deviazione rispetto a una scala. Per esempio, la famosa particella di Dio, ossia il bosone di Higgs per il quale esiste la massa, dovrebbe essere rilevabile all'interno di una scala di energia e, se i dati raccolti dal Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra dovessero dimostrare che non si trovi lì si aprirebbe una nuova pagina per la fisica. »Nel caso della velocità della luce, l'anomalia osservata e presentata oggi sarebbe ancora più importante rispetto alla scoperta o meno del bosone di Higgs in quanto - ha concluso - riguarderebbe le proprietà generali dello spazio-tempo«.

fonte: corriere.it


UNO DEGLI ESPERIMENTI CONDOTTI DA UN' ÉQUIPE ITALIANA: GLI IMPULSI LUMINOSI HANNO VIAGGIATO OLTRE LA BARRIERA DEI 300 MILA CHILOMETRI AL SECONDO
«Abbiamo superato la velocità della luce»
Due studi aprono scenari da fantascienza: oltrepassato il limite ipotizzato da Einstein. Uno sparo sulla teoria della relativita'

Uno degli esperimenti condotti da un' équipe italiana: gli impulsi luminosi hanno viaggiato oltre la barriera dei 300 mila chilometri al secondo «Abbiamo superato la velocità della luce» Due studi aprono scenari da fantascienza: oltrepassato il limite ipotizzato da Einstein MILANO - Il sogno di avvicinarci alla velocità della luce, anzi di superarla, oggi sembra meno remoto dopo che un altro muro è stato abbattuto a Firenze e a Princeton, negli Stati Uniti. Qui, due esperimenti condotti con tecniche diverse ma uguali nella sostanza, hanno dimostrato che due aspetti caratterizzanti la velocità della luce possono andare oltre la mitica barriera dei 300 mila chilometri al secondo giudicata invalicabile dal grande Einstein nella sua altrettanto mitica teoria della relatività. Molti lo vedono come un passo verso la fantascienza ma gli scienziati ci tengono a contenere il senso delle cose, pur non nascondendo l' importanza del lavoro compiuto. I raggi luminosi viaggiano sotto forma di gruppi di onde elettromagnetiche, le stesse che ci fanno ascoltare la radio o vedere la tv. «Il segnale con il quale si trasporta l' informazione continua a rispettare Einstein e il suo limite» spiega Daniela Mugnai che con Anedio Ranfagni e Rocco Ruggeri ha ottenuto l' importante risultato all' Istituto di ricerca sulle onde elettromagnetiche del Cnr. «Però - aggiunge - al loro interno le onde manifestano anche una loro specifica velocità di gruppo capace invece di valicare, come abbiamo visto, i 300 mila chilometri al secondo». Il risultato è stato pubblicato sul Physical Review Letters mentre alla rivista britannica Nature ne è arrivato un altro ottenuto da Lijun Wang del Nec Research Institute di Princeton. Wang per le sue misure ha sparato un raggio laser mentre i ricercatori italiani hanno lanciato un segnale a microonde. «In questo modo - prosegue Daniela Mugnai - sulla distanza di poco più di un metro, per la prima volta, abbiamo misurato con precisione che la velocità di gruppo delle onde riusciva a superare del 25 per cento la barriera della luce». A Princeton con il laser l' hanno addirittura scavalcato di 300 volte. Altri scienziati, compreso il gruppo fiorentino, avevano condotto test simili negli ultimi anni constatando però soltanto l' interessante possibilità, ora quantificata con esattezza. «Per riuscirci - spiega la scienziata - si è calcolato il ritardo con il quale le onde sono arrivate all' antenna ricevente rispetto al momento in cui era partito il segnale. Si tratta naturalmente di frazioni infinitesimali di secondo e lo strumento che controllava la prova li ha rilevati senza incertezza dimostrando anche che dopo la breve corsa il treno d' onde si dissolveva nel nulla». Ma la sfida alla velocità della luce non è soltanto «una frontiera della ricerca di base di cui si conosce pochissimo» dice Daniela Mugnai. L' avvicinamento al mitico limite apre panorami affascinanti in una fantascienza dove il tempo perde la quotidiana cognizione e il passato e il futuro si confondono. Lo stesso Einstein spiegava con un paradosso che un gemello in viaggio nello spazio ad una velocità vicina a quella della luce sarebbe invecchiato più lentamente rispetto al fratello rimasto sulla Terra. Contemporaneamente, però, vi sono anche interessi che riguardano l' elettronica e le sue applicazioni. Tuttavia, l' obiettivo per ora resta un miraggio anche se autorevoli scienziati come Stephen Hawking sono disposti ad intravvedere qualche spiraglio nell' intricata foresta della teoria della relatività einsteiniana. Tornando alla realtà dei laboratori il risultato ottenuto «appare un bellissimo esperimento» ha commentato Raymond Chiao dell' Università di Berkeley, anche lui in prima linea sulla difficile frontiera. Rimane intanto la domanda che tutti continuiamo a porci: sarà violabile un giorno la velocità della luce? «Nulla è inalterabile ed è un sogno che stimola fantasia. Quindi bisogna tenere aperta la mente - dice Daniela Mugnai -. Tuttavia esistono ancora dei principi fondamentali oltre i quali non possiamo andare». «La teoria di Einstein resta totalmente valida ed è essenzialmente intoccabile da questo tipo di esperimenti» ha dichiarato il Nobel Carlo Rubbia a Radio Uno. «Rovesciare il passato con il futuro - ha aggiunto - non è possibile ed è contrario alle leggi della fisica. Lo abbiamo dimostrato anche al Cern di Ginevra». Giovanni Caprara Uno sparo sulla teoria della relatività di GIULIO GIORELLO Viene in mente la storiella di quel tale cui capita in mano, sul far della sera, il «giornale del giorno dopo». L' esperimento del professor Wang Lijun di Princeton e quello di un' équipe d' italiani del Cnr sono stati descritti, da una fonte americana, come se «qualcuno da una finestra scorgesse uno che scivola su una buccia di banana prima ancora che dall' altro lato della strada i passanti potessero accorgersi del fatto». Il fisico sino-americano pretende, infatti, di aver dimostrato che, in un opportuno mezzo, è possibile che un pacchetto di onde luminose si sia propagato con una velocità «fortemente maggiore» di quella della luce nel vuoto. Basta questo per dar corpo ai sogni della fantascienza? Quando ero ragazzo, ogni escursione su qualsiasi «Pianeta proibito» era preannunciata dalla rituale affermazione che ormai «i nostri ingegneri sono riusciti a superare il muro di Einstein». Per sconvolgere il senso comune non sarebbe nemmeno necessario far viaggiare così velocemente razzi o astronavi, basterebbe quella cosa così impalpabile che è l' informazione. Non verrebbe in tal modo alterato l' ordine «naturale» degli eventi? Non potrebbe essere evitato, per esempio, lo scivolone del nostro incauto passante? Non diventerebbero forse signori del tempo coloro che avessero la lettura riservata del giornale del giorno dopo? Naturalmente, proprio la relatività di Albert Einstein dovrebbe garantirci che tutto ciò non è possibile. A tranquillizzarci ulteriormente si aggiungono i commenti di quei fisici che ci dicono che gli esperimenti di Princeton o quelli italiani non implicano alcuno scambio d' informazione e tantomeno alcun trasporto di oggetti a velocità «superluminale». La relatività einsteiniana e il nostro buonsenso sarebbero salvi (anche se, in gergo calcistico, in «zona cesarini»). Ma altri esponenti della comunità scientifica riconoscono che sulla questione vi è «molta controversia» e che le cose potrebbero essere ben più complesse di quanto già sembrano. Non vi sarà, dunque, troppo da stupirsi se riviste scientifiche e rubriche divulgative torneranno di continuo sull' argomento, mentre i resoconti degli esperimenti saranno sottoposti a severi controlli. Dopo tutto, come ha detto lo stesso Wang, «la luce non è una sostanza qualsiasi, come per esempio un mattone». Nell' immaginario della nostra fabbrica del mondo essa riveste uno statuto privilegiato: dal fiat della Bibbia a Einstein. Per i mistici Dio non è forse anzitutto luce? D' altra parte, quante grandi teorie del passato sono state invalidate da esperimenti audaci e «quasi» folli! Steen Willadsen, uno dei principali protagonisti della clonazione, amava ripetere che «ruolo dello scienziato non è accettare passivamente le cosiddette leggi di natura, ma infrangerle». E il filosofo Karl Popper ha sostenuto che questo è in fondo il destino di ogni teoria scientifica: chi non vorrebbe passare alla storia come colui che ha «falsificato» l' autorevolissima teoria di Einstein? È un po' come nei film: c' è sempre un aspirante pronto a «far fuori» il pistolero più veloce del West. E questa volta si tratta davvero di sparare più veloce della luce!
Caprara Giovanni, Giorello Giulio

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(31 maggio 2000) - Corriere della Sera