Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

[Antonio Ereditato]
[leggi appunti, note alla fine]

Tutto avvenne alla velocità della luce, o poco meno. Il settembre 2011 i ricercatori di fisica dell’esperimento Opera (al Gran Sasso) annunciavano al mondo intero che i neutrini corrono a oltre 300 mila chilometri al secondo, ovvero più veloci della luce. Questo avevano misurato (in collaborazione con il Cern di Ginevra) grazie ai complicatissimi strumenti dei loro laboratori sotterranei. Dall’alto dei cieli, Albert Einstein sembrò vacillare, la sua teoria della relatività (nulla viaggia più veloce della luce) stava scricchiolando. Il 22 febbraio la ritrattazione: gli scienziati ammisero di aver sbagliato. E il fisico responsabile della ricerca, Antonio Ereditato, si dimise da coordinatore in un polverone di polemiche. Ereditato, 57 anni, napoletano, ammiratore di Stanley Kubrick e in particolare del film 2001: Odissea nello spazio, dirige l’Istituto di fisica delle alte energie dell’Università di Berna ed è uno dei massimi esperti mondiali del neutrino. Da bravo studioso ha la testa dura e da lì ha ricominciato. Perché il neutrino ce l’ha nel sangue.
Che cosa non funzionò nella vicenda del neutrino superveloce?
Si trattò di un accoppiamento mal funzionante tra una lunga fibra ottica che trasportava il segnale Gps nella caverna del Gran Sasso e un fotodiodo. La situazione era perversa: quando la connessione è perfetta, nessun problema. Quando la fibra è sconnessa, idem, ce ne saremmo accorti subito. Purtroppo il sistema era in uno stadio intermedio: c’era un segnale ma risultava ritardato.
La iella ci mise lo zampino?
Una situazione davvero sfortunata. Ma nella scienza c’è anche questo. Conta il progresso costante su tempi lunghi. Ma se permette, vorrei parlare del neutrino [1]. È lui il protagonista.
D’accordo, ci inchiniamo al neutrino: mettiamoci una pietra sopra, ma dica almeno se da allora si è sentito amareggiato o deluso dalla conclusione della storia.
Lo scienziato non fa il tifo. Accetta da «arbitro» il gioco della natura. Un po’ di delusione forse per alcune polemiche.
Dopo le dimissioni da coordinatore lavora ancora al progetto Opera?
Certo, con il mio gruppo continuiamo l’esperimento, che produrrà risultati importantissimi sulle oscillazioni del neutrino.
Quali altri esperimenti avete in cantiere?
La fisica del neutrino è un’impresa globale di una comunità molto attiva. Con il mio gruppo svizzero sto lavorando ai progetti Laguna al Cern, T2K in Giappone e Microboone negli Usa. Nel primo caso stiamo progettando un grande osservatorio sotterraneo; nel secondo studiamo un altro canale di oscillazione, fra neutrini muonici ed elettronici; nel terzo esploriamo la possibilità di rivelare un altro strano animale nello zoo dei neutrini, l’ipotizzato neutrino «sterile». C’è grande entusiasmo.
Cos’ha di tanto speciale il neutrino?
Forse la domanda corretta è: cosa ha di normale? È una particella abbondantissima nell’universo, la seconda dopo i fotoni [2], ha una massa incredibilmente piccola e un’aristocratica avversione a relazionarsi con il resto della materia: viaggia senza interagire con altre particelle. È come una trottola fatta di nulla.
È vero che i neutrini sono nati 1 secondo dopo il Big bang?
A essere precisi, dopo 1 secondo si sono «svezzati». I neutrini esistenti in quel momento si sono disaccoppiati dalle altre particelle e hanno iniziato a vagare per l’universo. Uno dei grandi obiettivi è rivelare i neutrini fossili ancora presenti per studiare l’archeologia dell’universo. Una sfida formidabile.
In questo istante quanti neutrini ci stanno bombardando?
Rispondere tanti è riduttivo. Centinaia di miliardi al secondo per centimetro quadrato del suo corpo: quelli fossili, quelli dalle esplosioni di supernovae, quelli dal funzionamento delle stelle, quelli provenienti dalla radioattività ambientale o prodotti da centrali nucleari e acceleratori. Siamo anche attraversati da circa 300 milioni di neutrini al giorno che siamo proprio noi a produrre attraverso il potassio radioattivo presente nelle nostre cellule.
Tutto molto affascinante ma anche astratto: quali sono le applicazioni pratiche, se ci sono, della fisica del neutrino?
Compito della fisica fondamentale è la conoscenza del nostro universo e delle leggi che lo governano. I neutrini sono fantastici strumenti per quest’obiettivo. Le applicazioni arrivano indipendentemente, e dopo. Pensiamo alla radio, arrivata molto dopo che James Clerk Maxwell stabilì le leggi dell’elettromagnetismo. La terapia anticancro con i protoni [3] è arrivata decine di anni dopo la scoperta della radioattività...
Vuol dire che oggi dallo studio dei neutrini non scaturisce nulla di pratico?
Vent’anni fa le avrei risposto sinceramente di no. Ma le cose stanno cambiando con grande rapidità. Persino il nostro aristocratico neutrino ci ricambierà con applicazioni pratiche in un futuro spero non troppo lontano.
Inevitabile la curiosità: quali?
Ne anticipo tre. Da qualche anno abbiamo la prova che la stessa Terra è un enorme produttore di neutrini, i geoneutrini. Bene, stiamo iniziando a pensare di usarli per ottenere radiografie tridimensionali dell’interno della crosta terrestre. Un po’ come facciamo già da qualche anno con i muoni cosmici. Potremo studiare strutture geologiche e forse un giorno trovare depositi di metalli pesanti o giacimenti di petrolio. E poi, non ci crederà, si sta seriamente lavorando per usare i neutrini per la pace, contro la proliferazione nucleare.
Il neutrino agente segreto?
In qualche modo... Grandi quantità di neutrini sono prodotti nelle reazioni nucleari, o nell’esplosione di armi atomiche. Con adeguati rivelatori di neutrini si possono scoprire reattori nascosti, accorgersi della rimozione del plutonio per applicazioni belliche o rivelare esplosioni sotterranee di test nucleari.
E la terza applicazione?
È la più fantascientifica. Oggi la rapidità di comunicazione è tutto. Bene, i segnali elettromagnetici che viaggiano all’interno di fibre ottiche o nei cavi ordinari hanno una velocità minore di quella della luce e devono seguire la curvatura terrestre. Un’informazione codificata mediante un fascio di neutrini e un rivelatore potrebbe permettere, che so, di inviare un segnale da Londra e raggiungere Sydney attraverso la crosta terrestre. Questo permetterebbe un vantaggio per molte applicazioni pratiche.
Per esempio, nella finanza, chi è più veloce a vendere o a comprare può guadagnare una fortuna...
Si, anche in quel campo. Di recente, colleghi americani hanno condotto un esperimento molto interessante. Modulando un fascio di neutrini inviato a un rivelatore posto a 1 chilometro di distanza, hanno trasmesso la parola neutrino correttamente decodificata all’arrivo. Un piccolo passo? Tutti i grandi viaggi cominciano con un piccolo passo.
Fra quanto queste meraviglie diventeranno realtà?
Per alcune siamo già a buon punto, per altre forse 10, 20 anni, chissà. Un sacco di lavoro per i nostri giovani. Senza la ricerca fondamentale, motivata dalla curiosità, non ci può essere innovazione. Esiste l’applicazione della ricerca fondamentale, non la ricerca applicata. Abbiamo sempre maggiore bisogno di ricercatori nella scienza di base e i paesi più avanzati hanno capito il messaggio.
Lei lavora in Svizzera: i ricercatori sono costretti a espatriare o qualcosa sta cambiando?
I molti colleghi dispersi nel mondo sono un enorme capitale che l’Italia ha donato ai paesi esteri. Forse è irrealistico pensare di recuperare tale capitale, ma che almeno siano incassati gli interessi dell’investimento per favorire lo sviluppo culturale, sociale ed economico in patria.


NOTE:
[1] neutrino
Una particella di massa piccolissima, priva di carica elettrica, che non interagisce quasi con la materia.
[2] fotone
È una particella di luce, non ha carica ellettrica né massa e viaggia a 300 mila Km al secondo.
[3] protone
Particella che costituisce il nucleo dell’atomo di idrogeno. Con il neutrone forma l’unità base dei nuclei atomici.

CARLO PIANO