Neutrini e Relatività Ristretta : contraddizione o integrazione?

Le recenti misure del gruppo OPERA al CERN sui neutrini “più veloci della luce”  sono il risultato raffinato di ricerche iniziate negli anni '80 con esperimenti russi e giapponesi. 20 nanosec sono un tempo enorme per le interazioni subnucleari, e bisogna dunque prendere atto delle velocità iper-c, e cercare di capire se  cambia qualcosa nella struttura della fisica teorica. E già che ci siamo, se ci rivela qualcosa del modo in cui si fanno gli “spot” ad una ricerca e la si discute sui giornali. Il primo comunicato del CERN, fortunatamente è molto cauto. Ma questa cautela mostra anche un certo imbarazzo teorico. Vediamo la cosa più da vicino.
Questi fatti possono sembrare strani a chi ha sentito dire che la relatività fissa il valore della velocità della luce come limite superiore dei segnali. Il ché è vero, ma va contestualizzato. Innanzitutto cos’è in generale un “principio di relatività”? E’ una simmetria che connette le misure di osservatori inerziali in diversi sistemi di riferimento e riguarda gruppi di leggi fisiche. La relatività di Galilei (Un osservatore è inerziale quando conserva l’impulso e l’energia… ricordate la prima legge di Galilei?) definisce la fisica newtoniana. La relatività di Einstein unifica la meccanica e l’elettromagnetismo. Questo porta a strani fenomeni “prospettici” legati al moto relativo uniforme degli osservatori ( la famosa dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze) ,ma le equazioni di Maxwell dell’elettromagnetismo sono uguali per tutti gli osservatori, e tutti concordano sul valore della velocità della luce. Le regole che fissano il comportamento della materia-energia nella trasmissione ondulatoria nello spazio-tempo classico della relatività sono quelle del “gruppo di Lorentz” della relatività, e restano le stesse anche dopo l’esperimento del CERN. Non dobbiamo
aspettarci necessariamente la stessa cosa su scale cosmiche, dove potrebbe entrare in gioco una relatività più ampia di quella di Einstein, la relatività di De Sitter, oppure in ambito quantistico, che è appunto quello dei neutrini.
Il neutrino è tra le particelle la più “sottile”: interagisce debolmente con la materia, ed ha alcune caratteristiche note fin dal tempo dei lavori di Ettore Majorana ripresi poi da Bruno Pontecorvo e Bruno Touscheck ( il padre dei collider) che rendono questo oggetto quello più simile ad una manifestazione quantistica di nonlocalità “pura” In altre parole, è una situazione simile agli esperimenti EPR Bell: non violano la relatività perché non trasportano segnali tra osservatori classici. I fenomeni di non-località ed entanglement non sono infatti segnali dentro uno spazio-tempo classico, ma riguardano le correlazioni del tessuto quantistico del mondo. Utilizzando un linguaggio matematico corretto che risale ai lavori di  Ettore Majorana, ma che è anche abbastanza suggestivo da poter essere forzato in una metafora, ci si può immaginare il neutrino come un oggetto che oscilla tra un tempo reale amassa reale (in accordo alla relatività) e poi si immerge nel vuoto, dove ha massa e tempo immaginari, e “viola” la relatività. Metto il “viola” tra virgolette perché il termine
immaginario qui si riferisce appunto alle caratteristiche “non-locali”, che come abbiamo detto “sfuggono” al controllo della relatività. Ma non la invalidano, perché riguardano il "range", della fisica classica. Infatti , usando una felice espressione di A. Shimony, relatività e fisica quantistica sono in rapporto di “coesistenza pacifica”. In sintesi estrema, il neutrino è come Giano bifronte, per metà relativistico e per metà quantistico.
Dobbiamo infine tenere presente che esiste da un bel pezzo una versione “estesa” della relatività, costruita da Erasmo Recami, che inserisce nella relatività stessa fenomeni come le velocità iper- c, introducendo una nuova classe di particelle: i tachioni. Questa versione “estesa” della relatività concilia quella di Einstein ed i fenomeni quantistici (a tempo immaginario).
La conclusione (sempre provvisoria in cose di scienza!) è che gli esperimenti del CERN, se confermati, non intaccano la “classica” relatività ristretta, che resta sempre uno dei cardini ,fondamentali della nostra conoscenza. La scienza prosegue più spesso per integrazioni più che per plateali demolizioni. Si pongono piuttosto questioni nuove su un ambito che è quello delle teorie unificate e della gravità quantistica, ossia la struttura fine della schiuma quantistica, il mare dove il neutrino nuota seguendo leggi ancora in parte a noi ignote.