Parliamo un po di tutto, piccole considerazioni sui Neutrini e la Materia Oscura.
Se i neutrini fossero più veloci della luce la stessa anomalia si paleserebbe in un gran numero di altri esperimenti cosa che non è successo. L’esempio più semplice è la fisica dei raggi cosmici, che possiamo misurare. Una velocità superiore a quella della luce si traduce in una violazione dell’invarianza di Lorentz, il pilastro della relatività speciale di Einstein. Ad esempio, i Pioni osservati dal decadimento dei raggi cosmici, di solito non decadono quasi mai in un muone e un neutrino muonico. Ma nel caso raro in cui decadano in questo canale, assumendo per assurdo che questi neutrini fossero più veloci della luce, i “cattivi” neutrini muonici porterebbero sono una frazione infinitesima dell’energia, lasciando la maggior parte del bilancio energetico ai muoni. In contraddizione con le osservazioni dei raggi cosmici. Un’altra contraddizione, scoperta dal Nobel Sheldon Glashow e Andrew Cohen: se avessimo neutrini muonici di alta energia che viaggiano più veloci della luce, questi rilascerebbero coppie di elettroni-positroni, diminuendo la propria energia. L’ipotetico fascio di particelle perderebbe una grossa quantità di energia in questo modo. Questo sarebbe in conflitto chiaro e lampante con...
una serie di esperimenti dalle misurazioni estremamente affidabili.
Se i neutrini fossero più veloci della luce la stessa anomalia si paleserebbe in un gran numero di altri esperimenti cosa che non è successo. L’esempio più semplice è la fisica dei raggi cosmici, che possiamo misurare. Una velocità superiore a quella della luce si traduce in una violazione dell’invarianza di Lorentz, il pilastro della relatività speciale di Einstein. Ad esempio, i Pioni osservati dal decadimento dei raggi cosmici, di solito non decadono quasi mai in un muone e un neutrino muonico. Ma nel caso raro in cui decadano in questo canale, assumendo per assurdo che questi neutrini fossero più veloci della luce, i “cattivi” neutrini muonici porterebbero sono una frazione infinitesima dell’energia, lasciando la maggior parte del bilancio energetico ai muoni. In contraddizione con le osservazioni dei raggi cosmici. Un’altra contraddizione, scoperta dal Nobel Sheldon Glashow e Andrew Cohen: se avessimo neutrini muonici di alta energia che viaggiano più veloci della luce, questi rilascerebbero coppie di elettroni-positroni, diminuendo la propria energia. L’ipotetico fascio di particelle perderebbe una grossa quantità di energia in questo modo. Questo sarebbe in conflitto chiaro e lampante con...una serie di esperimenti dalle misurazioni estremamente affidabili.
La caccia alla materia oscura è un campo in cui i nostri progressi sono molto veloci – ma certo non più veloci della luce! Ma è certamente vero che, se la materia oscura fosse dovuta alla particella supersimmetrica chiamata neutralino, dovrebbe essere già stata prodotta e osservata da LHC, oltre ad essere già scoperta nei numerosi rivelatori sotterranei di materia oscura in molte parti del mondo. E invece, non ve n’è traccia alcuna.Oltre a versioni sofisticate della stessa teoria supersimmetrica, che contengono più super-partners del modello supersimmetrico più semplice, ci sono altri rivali di rango, come il cosiddetto “technicolor.” Quindi, per il momento non c’è motivo di preoccuparsi.Supponiamo che esistano “neutroni specchio” e che i neutroni che tutti conosciamo (quelli che stanno nel nuclei degli atomi della tavola periodica) compiano delle oscillazioni avanti e indietro in queste nuove specie di neutroni specchio. Proprio come i neutrini, che oscillano avanti e indietro tra diversi flavors. Se le particelle specchio interagissero con noi solo attraverso la gravità, ho calcolato che queste potrebbero benissimo spiegare la quantità di materia oscura mancante.
Da Oggiscienza Luca Mazzuccato, fisico (research assistant professor al Simons Center for Geometry and Physics dell’Università Stony Brook, NY) e Shmuel Nussinov, decano della Scuola di Fisica e Astronomia all’Università di Tel Aviv.
