Il neutrino anomalo, un romanzo di Gianfranco D'Anna
Il neutrino anomalo, quando la Scienza non perdona, insegna
Un racconto romanzato ma preciso dal punto di vista tecnico che spiega cosa accadde con il neutrino più veloce della luce: cosa portò all'annuncio, cosa andò storto e cosa ci ha insegnato questo episodio.
di Elena Re Garbagnati
20 Luglio 2017, 15:30
"Quel venerdì 23 settembre 2011, nell'aula magna del CERN, si dava per vinta la velocità della luce, si liquidava la teoria della relatività"
Quello che vi propongo oggi è un libro che parla di una delle lezioni più difficili della Scienza moderna in generale e della Fisica delle particelle nel particolare. Un libro che narra una storia drammatica e appassionante, che illustra come sono andate le cose di uno dei momenti più bui della ricerca, ma che non è fine a sé stesso. Perché procedendo si capiscono tante cose: il peso (e a volte l'arroganza) della stampa, le difficoltà della ricerca di frontiera, quanto sia facile cadere in un passo falso e quanto sia difficile poi uscirne. Che cosa significa fare il ricercatore, e quali sono le insidie di un mestiere che solo in apparenza ne è esente.
Sto parlando del neutrino più veloce della luce, quell'annuncio tenutosi al CERN nel 2011 che ormai è lo spauracchio di ogni ricercatore. Quell'annuncio che ho vissuto con una certa emozione, e di cui avevo perso per strada più di un retroscena. Quell'annuncio che salta fuori spesso quando che si parla di una possibile novità: prima dell'entusiasmo arriva la prudenza perché sia mai che sia "come quella volta" (perché tanti preferiscono proprio non nominarlo nemmeno), che sia "un altro neutrino".
A ricapitolare tutto per filo e per segno è stato il Fisico Gianfranco D'Anna con "Il neutrino anomalo", un titolo che rende omaggio proprio alla prudenza che i ricercatori avrebbero voluto e hanno provato a usare nell'annuncio - con successo solo parziale. Una cronistoria precisa degli eventi che hanno portato a quello che tutti sappiamo.
Al contrario di molti romanzi però conoscere l'epilogo non fa scemare l'interesse: come sempre quando si parla di storia tutto è già successo, tutti ricordano com'è finita. Il Muro di Berlino è caduto, il neutrino più veloce della luce non esiste. Quello che pochi sanno o ricordano è il perché e il come si sia arrivati nei dettagli all'epilogo. Ed è in questo che D'Anna è stato magistrale: da fisico con un passato di ricerca ad alto livello sa benissimo di cosa si sta parlando e lo "traduce" in un romanzo con la precisione tecnica di un saggio, con il risultato che le pagine sono scorrevoli e piacevoli da leggere.
Ci sono la suspance, l'eccitazione, la paura, gli oppositori accaniti, il castello di carte che crolla: tutti gli elementi di un buon testo di narrativa. D'Anna stesso precisa in seconda di copertina che "personaggi, situazioni e dialoghi sono prodotti di pura fantasia", perché alla fine il suo lavoro è davvero un romanzo, che però "è ispirato a un fatto realmente accaduto", raccontato da una persona che conosce bene l'argomento, l'ambiente, i metodi, che come tutti i suoi colleghi ha seguito quello che è successo passo per passo.
Non ci sono montagne di complicazioni tecniche da scalare, tecnicismi eccessivi o altro: c'è una storia che si legge tutto d'un fiato, da cui non ci si stacca fino alla fine - perché i retroscena sono emozionanti e sapere che al posto dei finti protagonisti ci siano state persone vere, che hanno messo in gioco sé stesse e il lavoro di una vita, lo rende ancora più appassionante.
E se da una parte l'argomento centrale è e resta la Fisica, dall'altra si capisce come la ricerca sia legata a doppio filo con l'animo dell'uomo, con la passione, con le emozioni e con le nostre debolezze.
"Il 22 febbraio 2012, il mondo crollò da solo. Il traballante castello di carta a sostegno dell'anomalia non poteva reggere oltre".
Recensione di Marco Taddia, apparsa su
La Chimica e l’Industria - ISSN 2532-182X - 2018, 5(1), gennaio/febbraio
IL NEUTRINO ANOMALO
di Gianfranco D’Anna Edizioni Dedalo, 2017
Pag. 160, brossura, 15 euro ISBN 9788822015167
Èproprio il momento dei neutrini! Le particelle più
abbondanti dell’Universo, che attraversano continuamente anche il nostro corpo senza che ne avvertiamo la presenza, sono balzate di nuovo alla ribalta il 22 novembre scorso, quando la rivista Nature ha anticipato online i risultati di un importante esperimento che li riguarda. Esso è il frutto della collaborazione internazionale IceCube, guidata da Spencer Klein, del Lawrence Berkeley National Laboratory degli Stati Uniti. Il resoconto di Nature, firmato IceCube è intitolato “Measurement of the multi-TeV neutrino interaction cross-section with IceCube using Earth absorption” (Nature24459) e in parte obbliga a rivedere le idee sull’argomento. Gli Autori hanno fornito le prove che i neutrini ad altissima energia (6,3-980 TeV) possono venire assorbiti dalla Terra. La sezione d’urto calcolata è statisticamente consistente con quella prevista dal Modello Standard delle fisica delle particelle. Per dare un’idea della risonanza internazionale che ha avuto la scoperta, basti dire che pure l’agenzia italiana Ansa ne ha dato l’annuncio in contemporanea, aggiungendo che i neutrini potrebbero fornire una ‘radiografia’ del cuore della Terra perché si bloccano dove incontrano la materia più densa.
Particelle misteriose, interessanti e, dunque, meno sfuggenti del previsto, dei neutrini si è parlato tanto alcuni anni fa, quando alcuni risultati di un altro esperimento fecero sospettare che avessero addirittura una velocità superiore, anche se di poco, a quella della luce. Le polemiche intorno a quella vicenda furono alimentate anche da una clamorosa gaffe ministeriale che riguardava un fantomatico tunnel scavato, con il contributo italiano, fra il CERN e i laboratori del Gran Sasso. L’equivoco intorno alla velocità dei neutrini, che mise a soqquadro il mondo scientifico, è proprio l’argomento intorno al quale Gianfranco D’Anna ha costruito una storia avvincente, che si legge come un “giallo”, senza distaccarsene finché non si scopre la ragione dell’errore. Il libro costituisce un’ulteriore dimostrazione che la narrativa scientifica è un genere letterario che calza a pennello all’Autore, presentato come fisico con un passato di ricerca di alto livello, convertito alla scrittura di romanzi ambientati nel mondo della scienza. L’abbiamo visto all’opera con L’elettrone dimezzato (2015), uscito anch’esso per i tipi delle Edizioni Dedalo, nella collana diretta da Laura Bussotti, mentre Il falsario, di cui si parlò a suo tempo, fu pubblicato da Mursia. La narrativa scientifica viene, a volte, catalogata semplicemente come fiction ma ciò appare un po’ riduttivo in quanto romanzi come questo, scritti da addetti ai lavori, s’ispirano a fatti realmente accaduti e, come scrive l’A., “i dettagli scientifici sono, nella misura del possibile, accurati”. Certo va aggiunto che “personaggi, situazioni e dialoghi sono prodotto di pura fantasia” ma se leggerete il libro capirete che l’A. non aveva altra scelta. A proposito dei “dettagli scientifici”, riconosciuto l’impegno dell’A. a rendere abbordabile una materia complicata come il “mondo” dei neutrini, va sottolineato che la narrativa scientifica è cosa diversa dalla divulgazione anche se, qua e là, si possono notare dei collegamenti che giovano ai lettori. Meglio comunque, per loro, approfittare anche di qualche articolo che è facile reperire, anche in italiano, su riviste dedite appunto alla divulgazione.
Da questo punto di vista, il fascicolo datato dicembre 2017 della rivista Le Scienze capita al momento giusto, con l’eccellente contributo “L’enigma del neutrino” firmato da Clara Moskowitz, senior editor di Scientific American e dedicato al progetto DUNE da cui si attende una migliore conoscenza di queste particelle. Infatti, come scrive D’Anna, “il neutrino è la particella più diffusa nell’Universo eppure è anche quella che si conosce meno”. Questo giustifica in pieno il titolo di Le Scienze, ma destreggiarsi tra neutrini elettronici, muonici e tautonici, o dal diverso “sapore”, soggetti ad oscillazioni capaci di trasformare gli uni negli altri, non è per nulla facile.
Angelo Ermiti (nome di fantasia di un protagonista del romanzo), professore di fisica delle alte energie a Berna, direttore del progetto OPERA che coinvolge centosessanta fisici, inseguiva tale genere di oscillazioni, ossia un cambiamento di “sapore” dei neutrini. Nel corso degli esperimenti, come ricerca collaterale oggetto di una tesi di dottorato, veniva cronometrato, con mezzi molto sofisticati, il tempo impiegato dai neutrini prodotti dal CERN per raggiungere i rivelatori del Gran Sasso, distanti 730534,61 metri. La misurazione era complessa, un lavoro da “certosini” ma l’esito fu sorprendente e, dopo le inevitabili perplessità di fronte a un risultato a dir poco sconvolgente, il 23 settembre 2011, nell’aula magna del CERN, il portavoce di OPERA annunciò che i neutrini giungevano in anticipo di 60,7 ns, con un errore di meno di 7 ns, rispetto alla luce. Era un risultato a dir poco straordinario, capace di mandare in soffitta la teoria della relatività. Non tutti erano convinti, alcuni non ci credevano proprio ma dimenticando che “scienza è prudenza” l’annuncio che scosse il mondo fu dato. Come andò a finire? Purtroppo in maniera alquanto imbarazzante per i fisici troppo frettolosi. Nel 2012 due esperimenti indipendenti dimostrarono, nei limiti degli errori statistici, che i neutrini viaggiano alla velocità della luce e nel 2015 il Premio Nobel per la Fisica fu assegnato a Takaaki Kajita e Arthur B. McDonald “per la scoperta delle oscillazioni del neutrino, dimostrando in tal modo che i neutrini hanno una massa”. Angelo Ermiti diede le dimissioni da portavoce di OPERA, restandovi come semplice capogruppo.
A questo punto qualcuno si chiederà quale fu la causa dell’errore di misurazione, visto che di ogni dettaglio sperimentale e di calcolo sembrava si fosse tenuto conto. Non volendo privare il lettore del piacere della sorpresa, lo invitiamo a leggere il libro.
Marco Taddia
Recensione di Valentina Tonolo, apparsa su:
Zibaldone
LEGGERE TUTTI N.118 GENNAIO-FEBBRAIO 2018 : 41
“Il tempo necessario ai neutrini prodotti al CERN di Ginevra per percorrere la distanza dal CERN al Gran Sasso era più veloce della luce”.
La scoperta sensazionale che vede i fisici addentrarsi nello smantellamento delle precedenti sicurezze scientifi- che apre il libro: il procedere della lettura è immediatamen- te agganciato alla curiosità di sapere. La realtà si mescola al
romanzo e permette di comprendere un linguaggio spesso de- stinato a pochi. La chiarezza con cui l’autore affronta gli ar- gomenti scientifici e le spiegazioni precise che ne conseguo- no danno vita ad una inusuale partecipazione del lettore. Con un atto generoso suscita coinvolgimento dentro un mondo scientifico molto spesso divulgato parzialmente o superficial- mente. I neutrini sono parte fondamentale e determinante del romanzo su cui ruotano la carriera, i ruoli accademici, le vite di chi con dedizione svolge gli assidui esperimenti. Il movimento dei neutrini, la loro misura e velocità sconvolgo- no, sollevano, impietriscono coloro che se ne occupano. La complessità di accertare i risultati ottenuti e lo svelamento che può compromettere le conclusioni fanno del libro un’i- niezione di pertinenza, preparazione, passione e armonico stile che non si perde mai in parole poco significative.
La leggerezza e la profondità qui si incontrano e offrono al lettore la possibilità di conoscere, di stupirsi e di sentirsi appagato.
Valentina Tonolo
ESTRATTI
Tutto era cominciato quando Luisa Giacometti, giovane ricercatrice di appena venticinque anni, intenta al suo lavoro di dottorato presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso, vide apparire sullo schermo del computer quella maledetta cifra: “+60,7 ns”.
«Non è possibile» si era detta, mentre per la terza volta faceva digerire all’elaboratore elettronico i dati e quello, in un calcolo fulmineo, rispondeva invariabilmente “+60,7 ns”. Le pareva di sentirne la voce sintetica: “Più sessanta virgola sette nanosecondi”. Doveva esserci un errore.
Il suo compito consisteva nell'utilizzare i dati raccolti dal rivelatore di particelle OPERA per determinare la velocità del neutrino: quantità, questa, ancora mal conosciuta. In pratica, Luisa cronometrava il tempo necessario ai neutrini, prodotti al CERN di Ginevra, per percorrere la distanza dal CERN al Gran Sasso, e lo confrontava con il tempo che ci avrebbe messo la luce per coprire la stessa distanza; in tal modo poteva ottenere la cosiddetta “differenza del tempo di volo fra luce e neutrino” e stabilire chi dei due arrivasse prima.
Guardò dalla finestra gli alberi e si meravigliò, proprio in quell'istante, che nella sua mente era di fatto nata la possibilità che fosse proprio così, che andasse abbandonato il principio massimo dell'edificio attuale. Ma perbacco, si disse, non era ancora tempo di percorrere quella strada. Nulla è dogma, nulla è verità indiscussa, ciò è vero, ma prima di lasciare libero il suo pensiero di immaginare un nuovo mondo, doveva aspettare la conferma da terzi, sì, semplicemente aspettare.
Intanto s'infilò la giacca, pigliò il bastone da passeggio e il cappello, sempre pronti nell'ufficio, e uscì nell'anticamera.
«Vado a passeggio nel parco, tornerò prima di pranzo» disse alla segretaria indirizzandole un sorriso d'intesa.
Lei adorava quel vecchio burbero.
Scendendo le scale Feinberg vide uscire dalla biblioteca Laiken, uno sperimentale specializzato in fisica nucleare, un amico e un collega di cui apprezzava la finezza e la disciplina del mestiere. Gli sguardi dei due si incrociarono e ognuno indovinò che l’altro aveva pronta la stessa domanda.
«Allora, che ne pensi?» chiese per primo Feinberg.
«Deve esserci un problema con i cavi» fu la risposta laconica di Laiken.
«Bisogna aspettare la conferma da terzi» confermò Feinberg, e la discussione sui neutrini superluminali si ridusse a quelle due frasi, ritenute da entrambi più che soddisfacenti. Poi si scambiarono i soliti convenevoli, dandosi appuntamento per un seminario previsto il giorno seguente, veramente molto interessante.
Si fermò un attimo oltre il portone, ammirando il cielo, prima di avviarsi verso il parco.
Luisa, lasciato l’ufficio di Ermiti, andò a sedersi alla sua scrivania. Allargò le braccia e le appoggiò sul tavolo, a fianco della tastiera, fissando lo schermo del computer. Si chiese perché aveva insistito a voler tenere la conferenza d’apertura. Una decisione emersa da sola, senza ragione. Pensò che forse sarebbe stato meglio rinunciare; in fondo, cosa le importava? Non era colpa sua, né dell’artefatto, né del resto. Non aveva mai avuto voce in capitolo, ubbidiva e basta. Quasi si alzò dalla sedia per andare da Ermiti e dirgli che non lo avrebbe fatto, che se ne occupasse lui. Ma proprio pensando di rinunciare, di nuovo qualcosa la trattenne, e si rimise seduta. Forse, senza rendersene conto, esisteva lo stesso una ragione per agire così. Non era una questione di coraggio. Paura non ne aveva. Quando Niccolò le diceva “sei una suora della fisica” lei rideva e si arrabbiava nello stesso tempo ma, in fondo, lui aveva ragione. Forse era una fortuna che finisse così, con uno stupido artefatto, il più stupido che si potesse immaginare. Non qualcosa di complicatissimo, contorto, che solo poche persone potevano capire, ma un'inezia invece, di una banalità teatrale. Era stata prigioniera di una rete, intrappolata in una gabbia, dalla trama solida, ogni nodo un teorema, una teoria, rinchiusa nella galera matematica, nelle segrete della conoscenza inamovibile, tu non puoi dire nulla perché non sai ancora nulla. Sei troppo ignorante di queste cose per poterne parlare. Ora, però, non si trattava di fisica, ma di ordinaria follia umana. Non era più una reclusa, quel connettore faceva parte della vita normale, chiunque poteva aver fatto quell’errore, il fisico, la donna della pulizie, lei stessa, Morsini, chiunque. Non era più un susseguirsi di vincoli ferrei, l’intreccio si era rotto. Avrebbe anche potuto rinunciare a inaugurare la conferenza, sarebbe stata semplice vigliaccheria umana, nessuno glielo avrebbe rimproverato. Ma c’era vera forza in quella sua risoluzione improvvisa, istintiva. Ora, piano piano se ne rendeva conto, e ci teneva. Poteva aggrapparsi, tirarsi fuori, spezzare un anello. Ci sono cose che si decidono senza poter spiegare perché. Ti chiedono la ragione della tua determinazione e tu non ne hai la minima idea. Sai però che esiste una storia che ti ha portato lì, a dire: «No, lo faccio io».
L’intera collaborazione, 160 persone, dissimulava la verità. O forse, sarebbe meglio dire, taceva per non mentire. Tenevano la bocca chiusa, s’astenevano dal rilasciare interviste, evitavano d’incontrare il tale collega che sempre, durante la pausa del caffè, aveva voglia di sapere le ultime novità. Quell’altro, invece, scopre nuovi articoli teorici nei quali s’ipotizzano bislacchi fenomeni e ti cerca nei corridoi per chiederti cosa ne pensi, e tu devi evitarlo perché, cosa gli devi dire? No guarda, l’anomalia è dovuta a un artefatto che abbiamo scoperto il mese scorso, lascia perdere. Oppure, invece, devi guardarlo negli occhi, ascoltarlo, riflettere sulla pertinenza dell’argomento teorico, magari sederti a un tavolo del dipartimento di fisica e discutere appassionatamente, con un foglio davanti agli occhi sul quale tracciare diagrammi ed equazioni. Non lo puoi fare. Ti hanno chiesto un articolo divulgativo sul giornale dell’università, perché i giovani studenti siano fieri, capiscano il bello della ricerca, riflettano sulle ragioni che spingono uomini e donne a porsi domande difficili, sulla struttura dello spazio-tempo, sull’origine dell’universo, sul destino della vita. Ma cosa devi scrivere? Eh no, cari ragazzi, i neutrini superluminali non ci sono, abbiamo scovato un connettore che ci ha fatto uno scherzo, ma andrà meglio la prossima volta. Puoi solo nasconderti. Scendere le scale, andare giù, nel sottosuolo dove ci sono i laboratori isolati e climatizzati, chiuderti dentro, restare fino a tardi la sera, camminare in silenzio per i corridoi.
“Ma sai, non è ancora provato, l’anomalia è solo un primo indizio, per diventare ‘fatto scientifico’ serve ancora che sia osservato da un altro esperimento… Io, a dirti il vero, sarei contento sia se si confermasse, sia se si rivelasse un artefatto”. Si sentivano strane frasi, dette con lo sguardo ben poco fiero, gli occhi che guardano fuori dalla finestra.
“Sono mesi che martelliamo i media per sottolineare che non si tratta di un risultato definitivo, ma quante volte te lo devo ripetere!”, alcuni perdevano quasi le staffe.
Gianfranco D'Anna
altri romanzi dello stesso autore:
L'elettrone dimezzato (ed. Dedalo, 2015)
Il falsario (ed. Mursia, 2010)