Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam
Pasquale Migliozzi INFN Napoli - OPERA Collaboration
Streaming del Seminario tenuto ai LNGS il 26.9.11 (.avi 1,06 Gb)
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Il risultato di OPERA è basato sull'osservazione di oltre 15000 eventi registrati dal rivelatore dei Laboratori dell’INFN e sembra indicare che i neutrini viaggino a una velocità di 20 parti per milione al di sopra della velocità della luce, il limite della velocità nel cosmo. Tenendo conto delle 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. Lo studio della collaborazione è disponibile in forma di preprint su arxiv.org (http://arxiv.org/).
"Questo risultato è una completa sorpresa", ha detto il portavoce di OPERA, il fisico italiano Antonio Ereditato dell’Università di Berna. "Dopo molti mesi di studi e di controlli incrociati, 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”.
“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 a una più ampia indagine. Esattamente ciò che sta facendo la collaborazione OPERA: è una corretta pratica scientifica”, ha commentato Il direttore di ricerca del CERN Sergio Bertolucci. “Se questa misura fosse confermata potrebbe cambiare la nostra visione della fisica ma dobbiamo essere sicuri che non esistano altre, più banali, spiegazioni. Cio’ richiederà misure indipendenti”.
Per compiere questo studio, OPERA ha collaborato con esperti nel campo della metrologia del CERN e altre istituzioni per eseguire una serie di misurazioni di alta precisione della distanza tra la sorgente e il rivelatore, e del tempo di volo dei neutrini.
La distanza tra l'origine del fascio di neutrini e OPERA è stata misurata con un'incertezza di 20 cm su un percorso di 730 km. Il tempo di volo dei neutrini è stato determinato con una precisione di meno di 10 nanosecondi, utilizzando sofisticati strumenti come sistemi GPS avanzati e orologi atomici. Il tempo di risposta di tutti gli elementi della linea di fascio CNGS e del rivelatore OPERA sono stati misurati con grande precisione.
"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 del CNRS che terrà il seminario questo pomeriggio. Nonostante che le nostre misure abbiano una bassa incertezza sistematica e un'elevata accuratezza statistica, e che la fiducia riposta nei nostri risultati sia alta, siamo in attesa di confrontarli con quelli provenienti da altri esperimenti”
"Il potenziale impatto sulla scienza è troppo grande per trarre conclusioni immediate o tentare interpretazioni. La mia prima reazione è che il neutrino ci sorprende ancora una volta con i suoi misteri - ha aggiunto Ereditato - Il seminario di oggi ha lo scopo di sottoporre a esame i risultati da parte della più ampia comunità della fisica delle particelle".
L'esperimento OPERA è stato inaugurato nel 2006, con l'obiettivo principale di studiare la trasformazione rara (oscillazione) dei neutrini muonici in neutrini tau. Il primo di questi eventi è stato osservato nel 2010, dimostrando la capacità unica di questo esperimento nella rilevazione del segnale sfuggente dei neutrini tau.
OPERA è stato ideato ed è condotto da un team di ricercatori provenienti da Belgio, Croazia, Francia, Germania, Israele, Italia, Giappone, Corea, Russia, Svizzera e Turchia. L'esperimento costituisce una complessa impresa scientifica realizzata grazie alla maestria di un gran numero di scienziati, ingegneri, tecnici e studenti, e con il forte impegno dei vari attori del progetto. In particolare si segnalano i LNGS / INFN, i laboratori del CERN, e il sostegno finanziario di Italia e Giappone con il contributo sostanziale di Belgio, Francia, Germania e Svizzera.