Pisa, 29 novembre 2011 - Per la prima volta un esperimento ha misurato direttamente l’eccezione alla simmetria del tempo. L’esperimento «BaBar», a Stanford in Usa, ha mostrato che, come si pensava, il tempo nel mondo delle particelle può essere più lento in una direzione o nell’altra e che quindi esiste una freccia del tempo preferenziale almeno per alcuni fenomeni.
L’esperimento, risultato di una collaborazione internazionale costituita da circa 400 scienziati e ingegneri di 74 università e laboratori americani ed europei, vede un importantissimo contributo da parte di numerosi docenti del dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa: il professor Marcello Giorgi è stato spokesperson dell’esperimento Babar per tre anni, mentre il “gruppo Babar” di Pisa, composto Carlo Angelini, Giovanni Batignani, Stefano Bettarini, Massimo Carpinelli, Giulia Casarosa, Alberto Cervelli, Francesco Forti, Alberto Lusiani, Benjamin Oberhof, Eugenio Paoloni, Alejandro Perez, Giuliana Rizzo, John Walsh, ha realizzato il rivelatore di vertice dell’esperimento.
La legge violata (i fisici la conoscono come invarianza temporale T) prevede che nel mondo subatomico il tempo sia invariabile: così, se noi girassimo un film su due particelle che interagiscono e producono altre particelle più leggere, bene, dovremmo poter rimontare il film al contrario e vedere che nello stesso tempo e allo stesso modo le particelle più leggere diventano quelle originali. Nessuno sarebbe in grado di dire qual è il verso giusto per far scorrere i fotogrammi della pellicola e osservare il film. Questa è l’invarianza temporale. Che in alcune condizioni potesse essere violata era già noto e misurato indirettamente, ma questa è la prima osservazione diretta di questa violazione.
"Anche noi a Pisa – spiega il professor Marcello Giorgi dell’Ateneo pisano – abbiamo contribuito allo sviluppo delle tecniche di analisi dei dati per questo particolare e difficile misura. Questo sviluppo è stato anche argomento di tesi di laurea e di dottorato”.
“Abbiamo visto la violazione dell’invarianza temporale attraverso lo scambio di particolari stati iniziali e finali di mesoni B neutri – spiega Roberto Calabrese, Università e INFN di Ferrara e coordinatore della collaborazione italiana BaBar - Abbiamo osservato che il mesone B0 (neutro) si trasforma nel mesone B1 (anch’esso neutro) più velocemente di quanto un B1 si trasformi in B0. È stato emozionante verificare che l’invarianza temporale è violata, mentre la simmetria globale CPT, come previsto teoricamente, resta valida”.
Il ruolo dell’Italia è stato determinante per il raggiungimento di questo importante risultato. Tramite l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ha fornito un contributo pari al 20% di persone e di risorse finanziarie per la realizzazione dell’esperimento BaBar. In particolare hanno il marchio della ricerca e dell'industria italiana, il grande magnete che incurva la traiettoria della particelle, prodotte nel cuore del rivelatore di BaBar e altre componenti fondamentali dello stesso rivelatore: il rivelatore di vertice, realizzato dal gruppo pisano, e il rivelatore di muoni.
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