El 18 del mes pasado, José Manuel Nieves informaba en ABC.es de las nuevas pruebas realizadas en el CERN con neutrinos y como estas habían vuelto a confirmar , para desconcierto de la clase científica, que son más veloces que la luz. El artículo se refería así al nuevo experimento:
"Lo han vuelto a hacer. El mismo equipo que el pasado mes de septiembre revolucionó el mundo de la Física al
detectar neutrinos más rápidos que la luz ha llevado a cabo un nuevo
experimento, mejorado con respecto al primero, y ha vuelto a toparse con
el mismo e increíble resultado. Si se comprueba definitivamente, el
hallazgo derrumbaría de un solo golpe uno de los pilares sobre los que
se basa la Física moderna, a saber, que ningún cuerpo con masa (por
pequeña que ésta sea) puede moverse a más de 300.000 km por segundo, la
velocidad de la luz. El trabajo acaba de aparecer en ArXiv y ha sido
remitido a la revista Journal of High Energy Physics, aunque aún no ha
sido aceptado para su publicación.
El
nuevo experimento se llevó a cabo, igual que el primero, en el detector
de neutrinos de Gran Sasso, en Italia, a partir de un haz de estas
esquivas partículas enviadas desde el CERN, en Suiza, a 730 km de distancia. Sin
embargo, se introdujeron sutiles cambios para evitar posibles errores
en las mediciones. En palabras de Dario Autiero, uno de los autores
principales de ambos experimentos (el de septiembre y el de ahora), "el
resultado ha sido ligeramente mejor que el anterior".
Igual
que el pasado 22 de septiembre, el nuevo experimento midió el tiempo
que las partículas tardaban en recorrer los 730 kilómetros que separan
ambos laboratorios. Solo que en esta ocasión se enviaron "paquetes" de
neutrinos menos duraderos, de apenas 3 nanosegundos cada uno (en lugar
de los 10 nanosegundos del anterior experimento), y con un intervalo de
524 nanosegundos entre cada haz. La duración de los haces, en efecto, se
consideraba una de las razones principales para un posible error en la
medición de los resultados de septiembre.
Se ha medido la velocidad con precisión
Comparado
con el primer experimento, esta vez ha sido posible medir la velocidad
de los neutrinos con más precisión, aunque al precio de disponer de
haces (o paquetes) de mucha menos intensidad. Los investigadores, en
efecto, sólo pudieron medir veinte eventos de neutrinos, contra los más
de 15.000 del pasado septiembre. Eso sí, en todos ellos se toparon con
los mismos resultados: los neutrinos viajaron más rápido que la luz.
"El resultado positivo de la prueba - afirma Fernando Ferroni, presidente
del Instituto Italiano de Física Nuclear (INFN), que opera el
laboratorio de Gran Sasso- nos hace tener más confianza en nuestros
datos, aunque la última palabra la tendrán mediciones análogas en otros
experimentos”.
En
efecto, y a pesar de que la nueva prueba evita uno de los errores
posibles, aún quedan otros en discusión, como el que podría derivarse de
la sincronización del tiempo en los laboratorios del CERN y Gran Sasso.
Por eso, y aunque el nuevo experimento refuerza los increíbles
resultados del primero, habrá que esperar a que otros laboratorios (en
Estados Unidos y Japón) los repitan, aplicando además tecnologías que no
dejen espacio para errores de procedimiento.
Una confirmación definitiva que puede tardar aún varios meses en llegar, ya que solo un puñado de instalaciones científicas en todo el mundo cuentan con detectores capaces
de medir con suficiente precisión la velocidad de los neutrinos. Por un
lado, otros dos experimentos del laboratorio de Gran Sasso (Borexino e
Icaro) intentarán repetir los resultados de Opera el año que viene. Por
otro, los detectores Minos, en Estados Unidos, y T2K, en Japón harán lo
propio a partir del primer trimestre de 2012. No queda, pues, más
remedio que esperar..."
El Gran Colisionador de Hadrones (HLC), denominado Opera, se encuentra bajo 1.400 metros de roca sólida
En un intento bastante loable de aclarar la trascendencia que tiene el denominado "misterio de los neutrinos", José Manuel Nieves firma el pasado 5 de diciembre en el mismo medio un artículo titulado "Diéz respuestas al misterio de los neutrinos", que por su interés divulgativo transcribo a continuación:
"1 ¿Qué se ha descubierto exactamente?
Una
partícula subatómica, el neutrino, que parece ser capaz de superar la
velocidad de la luz. Durante los tres últimos años, los investigadores
del CERN, en Ginebra, han «disparado» más de 15.000 neutrinos a través
de la corteza terrestre hasta el detector de Gran Sasso, en Italia, a
730 km de distancia. Y se encontraron con que esas partículas parecían
haber viajado un poquito más rápido (unas veinte partes por millón) que
la luz. Estos resultados se anunciaron en septiembre y causaron gran
conmoción entre los científicos, convencidos de que se había cometido
algún error. Dos meses después, se repitió el experimento con otros 20
neutrinos, corrigiendo alguna de las posibles fuentes de error, pero el
resultado fue el mismo.
2 ¿Por qué ha causado tanta sorpresa?
La
razón principal es que la velocidad de la luz, que en el vacío es
exactamente de 299.792.458 metros por segundo, es la mayor a la que
cualquier objeto con masa puede moverse en todo el Universo. La luz
tarda en cubrir los 730 km. de distancia entre los dos laboratorios unos
2,4 milisegundos, pero en todos los casos estudiados los neutrinos
llegaron al Gran Sasso 60 nanosegundos antes. Es decir, que
aparentemente los neutrinos viajaron a 299.798.454 metros por segundo.
Lo cual, a la luz de la Física que conocemos, resulta imposible.
3 ¿Qué es un neutrino?
Es
una partícula sin carga eléctrica y con una masa extraordinariamente
pequeña. Tanto, que los neutrinos apenan interaccionan con el resto de
la materia, que atraviesan como si no existiera. Por eso son tan
difíciles de detectar. Decenas de miles de millones de neutrinos pasan a
cada segundo a través de cada centímetro de nuestro cuerpo sin que nos
demos cuenta de ello. Los neutrinos se generan principalmente como
consecuencia de ciertas clases de desintegración radiactiva, durante la
colisión de átomos y rayos cósmicos y durante las reacciones nucleares
que tienen lugar en el corazón de las estrellas.
4 ¿Hay alguna teoría científica que pueda explicar lo observado?
Si
se demuestra definitivamente que los resultados son correctos (algo que
aún no se ha hecho), sería necesario buscar una explicación en
territorios muy poco explorados de la Física. Una de las ideas que se
manejan es que los neutrinos son capaces, de alguna forma, de acceder a
dimensiones ocultas en el espacio, lo que equivale a decir que son
capaces de «tomar atajos» por lugares de nuestro Universo en los que las
leyes físicas (y la velocidad de la luz) son diferentes. Algunas
teorías hablan de la existencia de hasta once dimensiones en el Universo
original. Después del Big Bang, siete de esas once dimensiones se
fueron «congelando» y sólo quedaron las cuatro que conocemos, tres
espaciales y una temporal.
5 ¿Cambiará este hallazgo nuestra vida cotidiana?
Por
ahora no. Desde nuestra perspectiva actual, resulta imposible predecir
cómo podremos aprovechar, y explotar, fenómenos físicos que hoy por hoy
desconocemos por completo. El hallazgo (cuando se demuestre) podría
terminar siendo una simple curiosidad en los libros de Física; o ser,
por el contrario, una auténtica «mina» hacia nuevas e inimaginables
tecnologías.
6 ¿Qué posibilidades hay de que sea verdad?
En
general, los científicos se muestran escépticos. La teoría de Einstein,
en efecto, ha superado durante décadas todas las pruebas a las que ha
sido sometida. Incluso los investigadores que han realizado los
experimentos aseguran que siguen buscando algún error metodológico que
les haya llevado a obtener sus sorprendentes resultados. Incapaces de
encontrar ese error por sí mismos, han acudido a pedir ayuda a la
comunidad científica internacional. Para estar seguros es necesario que
otros laboratorios sean capaces, de forma independiente, de repetir el
experimento y obtener idénticos resultados.
7 ¿Qué tipo de errores se pueden haber cometido?
Hay
varias clases de errores posibles. El primero, la excesiva duración de
los haces (o paquetes) de neutrinos disparados por el Cern, que en el
primer experimento fue de 10 nanosegundos. En el segundo, sin embargo,
la duración se redujo a 3 nanosegundos y el resultado fue el mismo.
También se apunta a algún posible error en el uso de los satélites GPS,
encargados de las mediciones. Incluso ha habido quien ha achacado el
error a la Luna, cuya gravedad habría deformado de forma sutil la
corteza terrestre, falseando los resultados. Los científicos están
seguros de que si hubo algún error, terminarán por encontrarlo.
8 ¿Qué pasaría si al final los neutrinos sí que viajaron más deprisa que la luz?
En
ese caso estaríamos ante una rama completamente nueva y desconocida de
la Física, con implicaciones que hoy resultan inimaginables. Sin
embargo, eso no significaría que Einstein estuviera equivocado, igual
que la física einsteniana no invalidó la de Newton, que sigue siendo
perfectamente válida. Simplemente, se abriría ante nosotros un nuevo
tipo de realidad, con nuevas fronteras que explorar.
9 ¿Es posible viajar en el tiempo?
La
teoría Especial de la Relatividad sugiere que un objeto que se mueva
más deprisa que la luz podría viajar hacia atrás en el tiempo. Sin
embargo, no existe teoría científica alguna capaz de aprovechar esta
posibilidad teórica para convertirla en algo práctico y realizable.
Conseguir algo así, si es que eso es posible, es algo que va mucho más
allá de cualquier tecnología o conocimiento que tengamos en la
actualidad.
10 ¿Cuál es el paso siguiente?
Lo
primero que hay que hacer es confirmar los resultados obtenidos en los
dos experimentos europeos. Y eso sólo es posible si otro laboratorio
consigue reproducirlos y obtiene los mismos resultados. En los próximos
meses, el propio Cern, además de otros centros en Estados Unidos y
Japón, llevarán a cabo sus propios experimentos y comprobarán, con
métodos que eviten los posibles errores, si efectivamente es posible que
los neutrinos hayan roto la barrera de la luz. Por ahora, sólo nos
queda esperar."
Finalmente, se incluye un enlace a otra noticia publicada en este blog sobre este apasionante enigma de la ciencia:
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