Da qualche settimana il mondo scientifico è in subbuglio. Due
distinti gruppi di ricercatori, uno italiano (dell'Istituto di
ricerca sulle onde elettromagnetiche del Cnr di Firenze) e uno
statunitense (dell'Istituto di ricerca Nec di Princeton) hanno
dimostrato che la velocità della luce non può essere considerata un
limite invalicabile. Il gruppo italiano, in particolare, con un
semplice e ingegnoso esperimento, ha dimostrato che la velocità della
luce può essere superata anche del 25 per cento. La teoria di
relatività ristretta di Einstein afferma che nessuna entità può
oltrepassare i 300.000 chilometri al secondo (il limite della
propagazione delle onde luminose nel vuoto). Gli esperimenti condotti
a Firenze hanno utilizzato un'antenna che irradiava un "pacchetto" di
onde di 10 Gigahertz di frequenza: a un metro di distanza un'antenna
a tromba ha captato le onde, poi visualizzate e misurate. La velocità
osservata nell'esperimento sarebbe stata di circa 375.000 chilometri
al secondo. Ben oltre il limite della velocità della luce.
"Tuttavia", precisa Daniela Mugnai, "anima" del gruppo fiorentino,
"le onde elettromagnetiche che compongono il segnale con il quale si
trasmette l'informazione continuano a rispettare la velocità della
luce. Ad andare al di là del limite è invece la "velocità di gruppo"
all'interno del treno di onde". In altre parole, ad avere questo
comportamento sarebbe soltanto una frazione di onde
elettromagnetiche, non il segnale nella sua globalità. Un po' come
alcuni passeggeri che si muovano in un treno in corsa: anche se la
loro velocità complessiva è superiore a quella del treno, essa non
influisce sulla velocità del treno stesso (il segnale luminoso).
L'inversione del tempo La precisazione di Daniela Mugnai è
fondamentale perché, in accordo alla teoria di relatività, una
conseguenza del superamento della velocità della luce sarebbe
l'inversione della direzione del tempo. Il tempo retrocederebbe e in
un qualsiasi evento l'effetto arriverebbe prima della causa. Il
fenomeno è stato sfruttato in tanti film di fantascienza, come
Ritorno al futuro. Il protagonista si trova catapultato nel passato,
riuscendo per esempio a incontrare il proprio nonno; con la
possibilità di poter influire anche sul corso della sua vita. Negli
esperimenti italiani e statunitensi, invece, non si verifica alcuna
inversione temporale poiché la velocità del segnale trasmesso è
circoscritta entro il limite di velocità della luce. Violazioni anche
in passato Già negli scorsi anni sono stati condotti esperimenti
sulla violazione della velocità della luce. Raymond Chiao
dell'Università di Berkeley ha dimostrato, per esempio, che in
speciali circostanze i fotoni (le particelle che compongono la luce)
possono attraversare due punti separati da una barriera in un tempo
praticamente uguale a zero. Questo processo, conosciuto col nome di
"effetto tunnel quantistico", viene normalmente sfruttato nei
semiconduttori a effetto tunnel. Purtroppo si tratta di un effetto
probabilistico: si può cioè solo stabilire la probabilità che si
verifichi, non si può sapere in precedenza quante e quali particelle
lo sfrutteranno. Perciò non è possibile mandare informazioni utili in
questo modo. Gli esperimenti di questi giorni hanno però aperto
interessanti prospettive nel campo dei computer. Un pacchetto di onde
che viaggiasse a velocità superiore a quella della luce potrebbe
essere usato per eccitare o diseccitare il circuito elettrico di un
computer con notevolissimi vantaggi a livello di capacità di memoria
e velocità di calcolo. Relatività ridimensionata? Se gli esperimenti
italiani e statunitensi dovessero dimostrarsi corretti e non frutto
di errori di metodo o illusioni (all'interno degli apparati
strumentali la luce potrebbe percorrere scorciatoie "invisibili"), si
aprirebbe un nuovo capitolo per la fisica. Risulterebbe quindi
ridimensionato il ruolo della teoria di relatività ristretta, per
lasciare spazio a nuovi modelli basati sulla violazione, seppur
circoscritta, di "c" (la velocità della luce), una costante
fondamentale nel descrivere il funzionamento dell'universo. La teoria
della relatività, pur rappresentando una pietra miliare nella storia
del pensiero scientifico, non può infatti essere considerata perfetta
o definitiva. Si pensi, per esempio, alla sua obiettiva
incompatibilità con la teoria quantistica. Incompatibilità che sino a
oggi ha impedito di concepire una organica "teoria del tutto".