Roma – Le interazioni dei neutrini con l’ambiente potrebbero essere più deboli degli attuali limiti di sensibilità. A questa conclusione giunge uno studio, pubblicato sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, condotto dagli scienziati l’Instituto de Física Corpuscular presso l’Università di Valencia. Il team, guidato da Nadja Lessing, ha utilizzato degli strumenti specifici nelle profondità del mare per identificare i neutrini e le loro interazioni con l’acqua. La gravità quantistica, spiegano gli esperti, è l’anello mancante tra la relatività generale e la meccanica quantistica, la chiave ancora da scoprire per una teoria unificata in grado di spiegare sia l’infinitamente grande che l’infinitamente piccolo.
Visualizzazione di un evento simulato nel rivelatore KM3NeT/ORCA.
Credito
CC BY-NC 4.0 https://creativecommons.org/licences/by-nc/4.0 Crediti KM3NeT
La soluzione a questo enigma potrebbe risiedere nel neutrino, una particella elementare senza carica elettrica e quasi invisibile, poiché interagisce raramente con la materia, attraversando ogni cosa sul nostro pianeta senza conseguenze. Per questo motivo, i neutrini sono molto difficili da rilevare. Tuttavia, in rari casi, un neutrino può interagire, ad esempio, con le molecole d’acqua sul fondo del mare. Le particelle emesse in questa interazione producono un “bagliore blu” noto come radiazione di Čerenkov, rilevabile da strumenti particolari, come il Kilometer Cube Neutrino Telescope, o KM3NeT, e l’Oscillation Research with Cosmics in the Abyss (ORCA). A largo della costa di Tolone, in Francia, questo osservatorio sottomarino si trova a una profondità di circa 2.450 metri sotto la superficie. I neutrini non hanno masse definite, ma esistono come sovrapposizione quantistica di tre diversi stati di massa. Si pensi ad esempio al noto gatto di Schrödinger, sia vivo che morto, finché non si apre la scatola. La coerenza mantiene questa sovrapposizione ben definita, consentendo alle oscillazioni di verificarsi regolarmente e in modo prevedibile. Gli effetti della gravità quantistica potrebbero attenuare o persino sopprimere queste oscillazioni, e in questo caso subentra la decoerenza. Quando interagiscono con l’ambiente, i neutrini (così come il gatto) devono necessariamente ridurre le oscillazioni ed esistere in un determinato stato. “Dal punto di vista sperimentale – afferma Lessing – sappiamo che la prova della gravità quantistica sarebbe osservare la soppressione delle oscillazioni del neutrino”. Nell’ambito dell’indagine, però, i neutrini analizzati non hanno mostrato segni di decoerenza. “Ciò implica – riporta Lessing – che se la gravità quantistica altera le oscillazioni dei neutrini, lo fa con un’intensità inferiore agli attuali limiti di sensibilità”. “Trovare la decoerenza dei neutrini sarebbe rivoluzionario – conclude – finora non abbiamo osservato prove dirette della gravità quantistica. Gli esperimenti sui neutrini stanno attirando sempre più attenzione, perché probabilmente non esistono altri approcci per spiegare la decoerenza”. .(30Science.com)
