¿Neutrinos más rápidos que la luz?
Unos científicos logran unas medidas controvertidas en el laboratorio italiano de Gran Sasso
ALICIA RIVERA - Madrid
Un equipo científico que trabaja con el detector subterráneo Opera, en el laboratorio de Gran Sasso (Italia), ha obtenido unos resultados que pueden ser muy satisfactorios o muy incómodos. Los rumores corren ya hace unos días porque lo que estos científicos plantean es que han medido neutrinos (partículas elementales de escasa masa y que apenas interaccionan con la materia) que, aparentemente, se desplazan más rápido que la luz. De confirmarse, sería un bombazo en la física, puesto que es un pilar de la teoría de Einstein que nada puede superar la velocidad de la luz.
La opinión más extendida entre los físicos especialistas (sin comentarios oficiales hasta que no se tenga acceso al artículo que presenta los detalles del trabajo científico) es de escepticismo, debe haber algún error en las medidas, pero hay que analizarlo todo a fondo antes de estar seguros. Además, dado que otros experimentos de este tipo realizados en EE UU y Japón sobre todo (tienen, de momento, menos precisión que el de Gran Sasso) no han encontrado esta señal de los neutrinos superlumínicos, lo primero que hay que hacer, como siempre en ciencia, es confirmar los nuevos datos con otro experimento independiente.
Además, de la supernova SN1987A, en 1987, también llegaron neutrinos, a una velocidad compatible con la de la luz con una precisión cien mil veces superior a la medida en Opera. Los neutrinos de la supernova tienen energías mil veces menores que los que se miden en Opera, pero esa diferencia de energías tampoco parece constituir una explicación plausible del efecto medido ahora.
El experimento en cuestión, Opera, es un aparato que detecta los haces de neutrinos disparados desde el acelerador del CERN, LHC, a unos 700 kilómetros de distancia de Gran Sasso, para estudiar como se transmutan los neutrinos de un tipo en los de otro tipo. Pero además, los investigadores se han dado cuenta, midiendo con GPS, relojes atómicos, etcétera, que los neutrinos se adelantan en su llegada al detector tanto como para haber viajado a una velocidad superior a la de la luz. Es efecto es inconcebible para los físicos, pero hay que estudiarlo antes de descartarlo.
Con la presentación del artículo y el seminario del CERN hoy podrán empezar a evaluar los datos los expertos ajenos al experimento.
Revuelo a la velocidad de la luz
ALICIA RIVERA
Si fueran correctos los datos de un experimento de partículas elementales anunciados ayer, se pondría patas arriba toda la física del siglo XX, la teoría de la Relatividad de Einstein habría perdido uno de sus pilares y sería posible viajar al pasado. Los científicos, en medio de un gran revuelo, piensan que debe haber algún error en esos datos, pero el problema es que no saben dónde está ese fallo. De momento, los físicos del experimento Opera (bajo los Apeninos, Italia) han presentado los detalles de su investigación de manera que todos los expertos del mundo pueden zambullirse en sus resultados y dar su diagnóstico.
Estos resultados de Opera, "parecen indicar que los neutrinos [partículas elementales] viajan a una velocidad 20 partes por millón por encima de la velocidad de la luz, el límite cósmico de velocidad", explicó Sergio Bertolucci, director científico del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN, junto a Ginebra), donde se presentaron los datos del experimento. Y con prudencia, añadió: "Dadas las potenciales consecuencias de largo alcance de tales resultados, se precisan mediciones independientes antes de que se pueda refutar o confirmar claramente el efecto".
"Es demasiado pronto para comentar esto, hacen falta más experimentos y aclaraciones", dijo Stephen Hawking, físico teórico británico, experto en Relatividad, a Reuters. En el mismo tono se manifestaron ayer muchos científicos.
El efecto consiste en lo siguiente: la luz tardaría en viajar desde el CERN a Opera, a 730 kilómetros de distancia, 2,4 milisegundos, pero los neutrinos, según estos resultados, llegan 60 nanosegundos antes, como si cruzaran la meta de una carrera 20 metros por delante de la llegada de los fotones de luz, explica el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) francés. Si es cierto, si está ultrabien medido, ese adelanto contradice la Relatividad Especial postulada por Einstein en 1905 y verificada con extrema precisión miles de veces. Es más, en experimentos con neutrinos similares a Opera, aunque menos precisos, no se aprecia este efecto.
Tras varios días de rumores entre los expertos en partículas, ayer, finalmente, se conoció el trabajo científico de los miembros de Opera con su muy imprevisto resultado. Unas horas antes habían puesto su artículo en el sitio web en el que los físicos dan a conocer sus trabajos, adelantándose a la normal revisión entre pares.
Dario Autiero habló en el auditorio principal del CERN, lleno hasta la bandera. Su charla duró una hora y, si alguien esperaba grandes debates sobre Einstein, la relatividad y las implicaciones de los resultados, se sentiría defraudado. Autiero, científico del CNRS y miembro de Opera se extendió sobre todos los procedimientos técnicos aplicados para medir la velocidad de los neutrinos, las calibraciones, los tiempos. Pero su conclusión fue tajante: "No intentamos hacer ninguna interpretación teórica o fenomenológica de los resultados". El turno de preguntas de sus colegas, que duró otra hora, siguió en el mismo tono de revisión de los parámetros del experimento. "El resultado es una enorme sorpresa", comentó el líder de Opera, Antonio Ereditato, de la Universidad de Berna (Suiza). "Después de varios meses de estudios y comprobaciones no hemos encontrado ningún efecto instrumental que pudiera explicar el resultado de las mediciones. Mientras los investigadores de Opera continúan sus estudios, también queremos tener medidas independientes para lograr un juicio definitivo".
El experimento tiene todas las características propias de la física de partículas: aceleradores, grandes detectores, una configuración de lo más peculiar y un grupo numeroso de científicos e ingenieros implicados (160 de 11 países, recordó ayer Autiero). Se trata de enviar haces de neutrinos desde el sistema de aceleradores de partículas del CERN hasta el detector Opera, en el Laboratorio Nacional de Gran Sasso, bajo los Apeninos. Como los neutrinos apenas interaccionan con la materia, son como partículas fantasma que atraviesan la Tierra -y las personas- sin inmutarse. Por ello también interceptarlos y detectarlos es muy difícil.
Opera está diseñado para medir una extraña propiedad de los neutrinos: cuando viajan a largas distancias los de un tipo se convierten en otro. Como es lógico, tienen que conocer muy bien cuándo han salido del CERN los neutrinos que captan en Opera, cuándo llegan y la distancia recorrida. Aquí es donde han surgido los extraños resultados. Los científicos se basan en 15.000 neutrinos medidos en Gran Sasso durante tres años. Han utilizado técnicas avanzadas de alta precisión de GPS y relojes atómicos y los resultados que han salido son lo que son: una sorpresa y un reto que hay que escudriñar a fondo ahora.
"Estos tíos han hecho todo a su mejor nivel, pero antes de echar a Einstein a la pira, nos gustaría ver [los resultados de] un experimento independiente", comentó el físico teórico del CERN John Ellis al periódico The New York Times. Si después de comprobar y recomprobar todo (seguramente se tardará tiempo) resulta ser correcto el resultado de Opera y se confirma en otro experimento, la física entraría en una revolución.
Más rápido que su sombra
ÁLVARO DE RÚJULA
La paradoja de Lucky Luke es que disparaba más rápido que su sombra: más deprisa que la luz que la proyectaba. Es una paradoja tremebunda, porque la teoría de la relatividad de Einstein no es una teoría, sino una descripción comprobada y precisa de la realidad. El tiempo en el reloj de un piloto de avión pasa más despacio que el de relojes en tierra, precisamente como la teoría predice. Si volase a la velocidad de la luz, el reloj del piloto se pararía. Y si fuese más deprisa, echaría para atrás. En la teoría de la relatividad, la posibilidad de viajar más rápido que la luz es equivalente a la posibilidad de viajar al pasado. Si esto fuese factible, podría uno matar a su abuela antes de que pariera a mamá.
Los neutrinos llegarían desde el CERN al detector Opera más deprisa de lo que la luz lo haría... si el resultado anunciado fuera cierto. Sería uno de los mayores descubrimientos desde 1898, cuando Michelson y Morley establecieron que la velocidad de la luz es la misma para todo observador en movimiento no acelerado. En relación con un observador dado, otros tienen velocidades relativas pero la velocidad de la luz es absoluta.
En la teoría de la relatividad, la velocidad de la luz no solo es absoluta, sino también máxima. Podemos aumentar la energía de un protón en el LHC, pero para que su velocidad llegase a ser la de la luz se necesitaría una energía infinita. Sobrepasar a la luz es, por lo tanto, imposible. Cuando un protón del LHC pisa el acelerador, su velocidad, ya próxima a la de la luz, aumenta muy poquito. El LHC es un energizador, no un acelerador.
No es la primera vez que se mide la velocidad de los neutrinos. El resultado más preciso data del 1987, cuando llegó a la tierra la luz de la explosión de la supernova 1987A, en la Nube de Magallanes (una galaxia satélite de la nuestra) a unos 150.000 años luz de aquí. La explosión de una supernova de este tipo va precedida por la implosión del núcleo de la estrella, que produce neutrinos horas antes de que la noticia de que el núcleo implosionó llegue como onda de choque a la superficie y la reviente. Esta onda viaja a la velocidad del sonidodentro de la estrella, más lentamente que la luz (de ahí que en general todos parezcamos inteligentes antes de hablar). Tanto los neutrinos de la supernova 1987A como la luz de la explosión se observaron desde la Tierra. Y ambos vinieron a la misma velocidad, con una precisión en la medida 100.000 veces superior a la de Opera. La única diferencia sustancial entre las dos observaciones es que los neutrinos de la supernova tienen energías unas 1.000 veces inferiores a los de Opera. Existen teorías no disparatadas en las que las dos velocidades pueden diferir. Michelson y Morley comprobaron que no hay un éter: un espacio absoluto en el que viajara la luz. Pero podría haber otro éter, que solo vieran los neutrinos y que implicase que viajan a velocidades distintas en función de su energía. Incluso así, la contradicción entre Opera y la supernova es demasiado grande como para poder explicarse.
Las posibilidades evidentes -que los neutrinos tienen masa, que interaccionan con la Tierra, que el Pentágono introduce aposta errores en el GPS comercial, que un becario descontento falsificó los datos, etcétera- son descartables. En mi opinión, la reacción más razonable al resultado de Opera es preguntarse dónde está el sutil error. En estas ocasiones hay que hacer más experimentos antes de vender la piel del oso. Y mojarse. Si el resultado se comprueba me corto la tiza, como los samuráis quiebran su sable.