Neutrini superluminali: implicazioni teoriche.
Salve a tutti,
in questo topic voglio chiedere pareri e soprattutto delucidazioni sulla scoperta effettuata all'interno della collaborazione OPERA e divulgata dal CERN ieri pomeriggio.
A quanto pare i neutrini sarebbero, anche se di due parti su un milione, più veloci della luce. Mi vorrei soffermare più sulle implicazioni teoriche che ciò comporterebbe, piuttosto che sui dettagli dell'attività sperimentale. Supponiamo quindi che il risultato dell'esperimento sia corretto.
Si è sentito dire che questo "smentirebbe" Einstein, ovvero farebbe cadere del tutto la teoria della relatività, già a partire da quella speciale. Ecco, io non riesco a comprendere bene questo punto di vista; la teoria della relatività speciale si basa semplicemente su due postulati, ovvero:
- Il principio di relatività: le leggi della fisica sono le stesse in ogni riferimento inerziale;
- la costanza della velocità della luce in ogni riferimento inerziale.
Tutti i risultati sono raggiunti (almeno in relatività speciale) in maniera deduttiva a partire dai precedenti postulati.
E' quindi evidente che la teoria andrebbe rivista soltanto se uno dei due postulati (o entrambi) dovessero risultare errati.
Ad esempio soffermiamoci sul secondo: tutti gli esperimenti finora effettuati dimostrano che in effetti la velocità della luce non dipende dal riferimento scelto. Inoltre non si è mai riusciti ad accelerare una particella fino alla velocità della luce, e anche questo risulta essere un evidente limite. Ma quale sarebbe la velocità della luce nel riferimento del neutrino? E' possibile porsi concettualmente nel suo sistema di riferimento? La teoria afferma davvero che una particella non possa trovarsi a velocità maggiore di quella della luce, o soltanto che essa non possa esservi accelerata?
Che io sappia, i tachioni sono particelle ipotetiche (almeno fino a ieri) che viaggiano a velocità superluminali, e so anche che nel '77 uno scienziato (di cui non ricordo il nome) disse di aver osservato dei neutrini superluminali provenienti da raggi cosmici.
Non mi dilungo oltre, e spero che qualcuno sappia aiutarmi a chiarirmi un po' le idee, e soprattutto che molti dicano la propria su questa scoperta (in attesa di conferma).
in questo topic voglio chiedere pareri e soprattutto delucidazioni sulla scoperta effettuata all'interno della collaborazione OPERA e divulgata dal CERN ieri pomeriggio.
A quanto pare i neutrini sarebbero, anche se di due parti su un milione, più veloci della luce. Mi vorrei soffermare più sulle implicazioni teoriche che ciò comporterebbe, piuttosto che sui dettagli dell'attività sperimentale. Supponiamo quindi che il risultato dell'esperimento sia corretto.
Si è sentito dire che questo "smentirebbe" Einstein, ovvero farebbe cadere del tutto la teoria della relatività, già a partire da quella speciale. Ecco, io non riesco a comprendere bene questo punto di vista; la teoria della relatività speciale si basa semplicemente su due postulati, ovvero:
- Il principio di relatività: le leggi della fisica sono le stesse in ogni riferimento inerziale;
- la costanza della velocità della luce in ogni riferimento inerziale.
Tutti i risultati sono raggiunti (almeno in relatività speciale) in maniera deduttiva a partire dai precedenti postulati.
E' quindi evidente che la teoria andrebbe rivista soltanto se uno dei due postulati (o entrambi) dovessero risultare errati.
Ad esempio soffermiamoci sul secondo: tutti gli esperimenti finora effettuati dimostrano che in effetti la velocità della luce non dipende dal riferimento scelto. Inoltre non si è mai riusciti ad accelerare una particella fino alla velocità della luce, e anche questo risulta essere un evidente limite. Ma quale sarebbe la velocità della luce nel riferimento del neutrino? E' possibile porsi concettualmente nel suo sistema di riferimento? La teoria afferma davvero che una particella non possa trovarsi a velocità maggiore di quella della luce, o soltanto che essa non possa esservi accelerata?
Che io sappia, i tachioni sono particelle ipotetiche (almeno fino a ieri) che viaggiano a velocità superluminali, e so anche che nel '77 uno scienziato (di cui non ricordo il nome) disse di aver osservato dei neutrini superluminali provenienti da raggi cosmici.
Non mi dilungo oltre, e spero che qualcuno sappia aiutarmi a chiarirmi un po' le idee, e soprattutto che molti dicano la propria su questa scoperta (in attesa di conferma).
Risposte
Le osservazioni di Einstein sono basate su molti esperimenti e comunque offrono una buona approssimazione di quasi tutti gli eventi "gravitazionali". Finché i dati non sono controllati e riprodotti e nel caso non si capisce esattamente in quali condizioni i neutrini possano superare la velocità della luce non vedo ragione di bocciare la relatività (al massimo la renderebbe meno precisa riguardo ai neutrini). In fondo non abbiamo mai eliminato la meccanica newtoniana che invece sbaglia moltissimo (relegando le altre a teorie).
Semmai il problema sarà comprendere come mai un neutrino può andare a quella velocità e il resto sembra di no. Senza dubbio se i risultati fossero confermati allora la teoria della relatività avrebbe bisogno di qualche ritocco ma certamente non si può dimenticare che gli esperimenti in genere sono in accordo con lei.
Semmai il problema sarà comprendere come mai un neutrino può andare a quella velocità e il resto sembra di no. Senza dubbio se i risultati fossero confermati allora la teoria della relatività avrebbe bisogno di qualche ritocco ma certamente non si può dimenticare che gli esperimenti in genere sono in accordo con lei.
Ciao, qui puoi trovare l'articolo del gruppo di OPERA in cui spiegano il loro setup e mostrano i risultati. Va detto, a loro onore, che se dovesse esserci un errore non è di natura statistica, il loro risultato è affidabile a \(6 \sigma \)!! Per quanto riguarda gli errori sistematici non sono abbastanza competente per esprimermi, però da quello che ho potuto capire hanno fatto le cose per bene.
Per quanto riguarda l'aspetto teorico della questione, ammesso che sia tutto vero, mi sembra ancora un po' prematuro (ciònondimeno allettante...) lanciarsi a modificare la struttura dello spaziotempo.
Così, a pelle, ti posso dire che ci spero....
Per quanto riguarda l'aspetto teorico della questione, ammesso che sia tutto vero, mi sembra ancora un po' prematuro (ciònondimeno allettante...) lanciarsi a modificare la struttura dello spaziotempo.
Così, a pelle, ti posso dire che ci spero....
La domanda sorge spontanea , considerando la teoria della relatività : quella della luca non doveva essere una velocità limite ??
"alle.fabbri":
Per quanto riguarda l'aspetto teorico della questione, ammesso che sia tutto vero, mi sembra ancora un po' prematuro (ciònondimeno allettante...) lanciarsi a modificare la struttura dello spaziotempo.
Così, a pelle, ti posso dire che ci spero....
La faccenda del neutrino tachionico e' pure abbastanza vecchia, almeno dal punto di vista teorico/fenomenologico, come per esempio in quest'articolo dell'85 (ma ce ne sono altri, e ipotesi del genere sono pure piu' vecchie).
Mi sembra di capire che il trend recente sull'ipotesi del neutrino tachionico (che pero' almeno finora e' stato un filone un pochino marginale), almeno a guardare la letteratura recente, sia la violazione dell'invarianza di Lorentz per preservare la causalita'. Mi piacerebbe capire cosa implichi questa violazione sulla struttura dello spaziotempo "in grande", gli effetti di Relativita' Generale, insomma. Purtroppo non ne so molto dell'argomento...
Certo pero' che se e' tutto vero ci sara' da divertirsi
Grazie a tutti per le risposte. Sono certo che persino gran parte degli scienziati stessi sia all'oscuro delle possibili conseguenze della scoperta...in ogni caso la cosa si fa interessante!
Premetto che non sono un esperto in questo campo, ma se la teoria della relatività aveva stabilito che nessun corpo con massa avrebbe potuto raggiungere la velocità della luce si potrebbe fare una considerazion ( sempre che le misure di questi giorni siano corrette): La velocità della luce è stata superata da neutrini che non hanno massa zero. Se come è stato detto la velocità della luce era stata presa come campione di riferimento da Einstein perchè a quel tempo era stata considerata la più elevata possibile, ora si dovrà trovare una velocità ancora più alta di quella misurata al Gan Sasso per mantenere ancora una differenza tra velocità di corpi con massa diversa da zero e la velocità massima, altrimenti si avrebbe ancora "corpi con massa non nulla che viaggiano a una velocità impossibile".
alfabeto
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"alephy":
Inoltre non si è mai riusciti ad accelerare una particella fino alla velocità della luce, e anche questo risulta essere un evidente limite. Ma quale sarebbe la velocità della luce nel riferimento del neutrino? E' possibile porsi concettualmente nel suo sistema di riferimento? La teoria afferma davvero che una particella non possa trovarsi a velocità maggiore di quella della luce, o soltanto che essa non possa esservi accelerata?
Che io sappia, i tachioni sono particelle ipotetiche (almeno fino a ieri) che viaggiano a velocità superluminali,
Il problema è proprio quello che dici tu, cioè fino ad ora i tachioni creano fastidio ma non troppo, perchè viaggiano sempre a velcoità maggiori di c.
Il problema sono le particelle aventi massa che vengono accelerate fino a c.
In base alla relatività la massa relativistica di una particella è $m=m_0/(\sqrt{1- (v^2)/(c^2)})$ e questa formula di fatto impedisce a qualsiasi oggetto di accelerare fino a c, perchè la sua massa tende all'infinito al tendere della velocità a c.
Quindi servirebbe un'energia teoricamente infinita, che non esiste.
O esistono dei neutrini che viaggiano sempre >c, oppure la relatività non va più bene.
Esattamente Quinzio, io mi riferivo proprio a questo. Nei telegiornali e nelle varie interviste si sentono "scienziati" affermare che questa scoperta vìola la relatività speciale perchè essa vieterebbe l'esistenza di particelle con velocità maggiore di quelle della luce. Ma questo non è esatto, come hai detto tu. Mi sembra che nulla impedisca che una particella venga creata con velocità superiore di quella della luce: il problema matematico sorge perchè a questo punto molte grandezze diventerebbero immaginarie (per esempio la massa), e per mantenere l'energia reale è necessario che la velocità si mantenga al di sopra di quella della luce. Quindi un tachione non potrebbe essere decelerato fino alla velocità della luce. Ovviamente non si sa se questa interpretazione è corretta, e che significato fisico abbia una massa immaginaria. Probabilmente nessuno, ma potrebbe essere un semplice trucco per mantenere in piedi una teoria che sta già in piedi da sola, a cui potremmo aver trovato dei difetti legati soltanto alla nostra semplicistica interpretazione di essa.
Salve a tutti,
vi è già un argomento in merito cern-einstein-neutrini-piu-veloci-della-luce-e-gelmini-t82922.html, provate a postare le vostre curiosità in quest'ultimo.
Cordiali saluti
vi è già un argomento in merito cern-einstein-neutrini-piu-veloci-della-luce-e-gelmini-t82922.html, provate a postare le vostre curiosità in quest'ultimo.
Cordiali saluti
Mi sembra che Rubbia in relazione a queste nisurazioni abbia citato una prova precedente dove neutrini sparati da una supernova sono arrivati assieme alla luce. Questo farebbe pensare o ad un errore di OPERA o che i neutrini sono diversi. E a parte il gioco di parole penso che questo esperimento sia stata un'OPERA complessa e la ricerca di eventuali errori potrebbe far capire qualcosa di nuovo.
alfabeto
alfabeto
buonanotte a tutti (il mio primo post, notturno!)
qui c'è un articolo di risposta scritto nientemeno che da uno degli autori del modello standard. In esso si dice che "per forza" quelli di opera hanno sbagliato qualcosa: "we show that such superluminal neutrinos would lose energy rapidly via the bremsstrahlung of electron-positron pairs". Praticamente, se i neutrini fossero davvero così veloci, anche se di poco rispetto a quello che si pensava, perderebbero velocemente la loro energia a causa della creazione di coppie elettrone-positrone (molto più interagenti della controparte neutrino, "alzando la loro sezione d'urto" di alcuni ordini di grandezza)
Mi spiace però se alle ci rimane male.....
qui c'è un articolo di risposta scritto nientemeno che da uno degli autori del modello standard. In esso si dice che "per forza" quelli di opera hanno sbagliato qualcosa: "we show that such superluminal neutrinos would lose energy rapidly via the bremsstrahlung of electron-positron pairs". Praticamente, se i neutrini fossero davvero così veloci, anche se di poco rispetto a quello che si pensava, perderebbero velocemente la loro energia a causa della creazione di coppie elettrone-positrone (molto più interagenti della controparte neutrino, "alzando la loro sezione d'urto" di alcuni ordini di grandezza)
Mi spiace però se alle ci rimane male.....
Salve cenit,
vi è già un argomento in merito cern-einstein-neutrini-piu-veloci-della-luce-e-gelmini-t82922.html, posta lì cortesemente.
Cordiali saluti
vi è già un argomento in merito cern-einstein-neutrini-piu-veloci-della-luce-e-gelmini-t82922.html, posta lì cortesemente.
Cordiali saluti
Questi reiterati inviti a postare in un altro topic sono a dir poco fastidiosi, specie se non fatti da un moderatore. In quel topic è praticamente impossibile discutere a causa dell'accavallamento dei discorsi e della moltitudine di messaggi.
Salve alephy,
il regolamento, mi sembra, si esprime in modo esplicito:
3.1 Prima di aprire un nuovo topic occorre controllare che lo stesso argomento non sia discusso.
Tu hai tenuto di questa regola? Sabato 24 settembre 2011 alle 12:53 nell'argomento cern-einstein-neutrini-piu-veloci-della-luce-e-gelmini-t82922.html si parlava di questioni fisico-teoriche, quindi non penso che vi era impossibilità nella discussione, si parlava della stessa cosa.
Cordiali saluti
il regolamento, mi sembra, si esprime in modo esplicito:
3.1 Prima di aprire un nuovo topic occorre controllare che lo stesso argomento non sia discusso.
Tu hai tenuto di questa regola? Sabato 24 settembre 2011 alle 12:53 nell'argomento cern-einstein-neutrini-piu-veloci-della-luce-e-gelmini-t82922.html si parlava di questioni fisico-teoriche, quindi non penso che vi era impossibilità nella discussione, si parlava della stessa cosa.
Cordiali saluti
Salve garnak,
devo ammettere che quando ho scritto questo topic, non avendo visto nessun argomento in prima pagina, ho creduto che non vi fosse ancora un argomento in merito. Sicuramente se me ne fossi accorto avrei postato lì, conosco il regolamento.
Tuttavia, ribadisco, può essere cortese informarci che esiste un altro topic a riguardo, con UN SOLO post. Riscriverlo continuamente è sicuramente un atto di fastidiosa insistenza. Chi deve decidere se un topic va chiuso sono i moderatori del forum, non un qualunque membro. Inoltre, come ho già detto, ho continuato a postare qui (anche perchè alcuni utenti l'hanno fatto) perchè quel topic è diventato troppo frequentato e risulta difficoltoso comunicare, mentre io volevo parlare in maniera specifica delle implicazioni teoriche, senza entrare nel merito della correttezza o meno dell'esperimento. Infine, questo topic non intasa di certo il forum e non da fastidio a nessuno. Oltre alle regole del forum esistono quelle del buon senso e dell'educazione, così come nella vita reale.
A presto
devo ammettere che quando ho scritto questo topic, non avendo visto nessun argomento in prima pagina, ho creduto che non vi fosse ancora un argomento in merito. Sicuramente se me ne fossi accorto avrei postato lì, conosco il regolamento.
Tuttavia, ribadisco, può essere cortese informarci che esiste un altro topic a riguardo, con UN SOLO post. Riscriverlo continuamente è sicuramente un atto di fastidiosa insistenza. Chi deve decidere se un topic va chiuso sono i moderatori del forum, non un qualunque membro. Inoltre, come ho già detto, ho continuato a postare qui (anche perchè alcuni utenti l'hanno fatto) perchè quel topic è diventato troppo frequentato e risulta difficoltoso comunicare, mentre io volevo parlare in maniera specifica delle implicazioni teoriche, senza entrare nel merito della correttezza o meno dell'esperimento. Infine, questo topic non intasa di certo il forum e non da fastidio a nessuno. Oltre alle regole del forum esistono quelle del buon senso e dell'educazione, così come nella vita reale.
A presto
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