22Sep/1153

Neutrinos más rápidos que la luz

En este blog varias veces hablamos de relatividad y de su naturaleza absoluta: nada viaja más rápido que la luz. También coqueteamos un poco con algunas maneras de violar este principio e incluso usamos el concepto de viaje superlumínico para introducir conceptos de la teoría de grafos. Pero hoy, mientras escribo, se está desarrollando una noticia interesante que tiene que ver con todo eso. Científicos quizás hayan descubierto neutrinos superando la velocidad de la luz. Dado que esto es un tema candente del momento, decidí escribir una entrada tan rápido como pude... más rápido que la luz podría decirse.

Los neutrinos son partículas subatómicas minúsculas casi sin masa que viajan casi a la velocidad de la luz. Se producen en el interior de las estrellas y, más relevante para este post, al colisionar partículas a altísimas energías. Como prácticamente no interactúan con la materia pueden pasar a través de la Tierra tranquilamente; de hecho, virtualmente no hay diferencia en la cantidad de neutrinos que pasan por nuestros ojos entre la noche y el día. Pero que interactúen poco con la materia no quiere decir que no puedan detectarse. Son tantos los neutrinos que si se tiene suficiente cantidad de materia, eventualmente algún neutrino se va a detectar.

En el macizo montañoso del Gran Sasso, en Italia, hay uno de estos detectores. El OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus – sí, a los científicos les gusta los acrónimos) es un conjunto de 150 mil “ladrillos” de emulsión fotográfica y plomo con una masa total de 1.800 toneladas y se encuentra a sólo 730 km (medido con una exactitud de 20 cm) de una buena fuente de neutrinos: el CERN en la frontera Franco-Suiza. Hoy, luego de 3 años y unas 16.000 detecciones, el equipo de 160 personas anunció un descubrimiento tan asombroso como dudoso. Midiendo el tiempo en que tardaban los neutrinos en viajar desde el acelerador de partículas hasta el detector encontraron que llegaban unos 60 nanosegundos antes de lo que cabría esperar si éstos viajaran a la velocidad de la luz.

Ahora, para la señora que está leyendo esto mientras barre la vereda le parecerá que 60 nanosegundos es muy poca diferencia y se cuestionará si el equipamiento es suficientemente sensible para detectarlo. Según los investigadores del OPERA, el error sería de sólo 10 nanosegundos, dejando amplio margen para la detección. No sólo eso, sino que se trata de un resultado de 6 desviaciones estándar sobre la media,  un resultado que en física teórica es casi seguramente correcto.

Pero este resultado no está libre de sospechas. La máxima de que las afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias vale acá más que nunca y pocas proposiciones son tan extraordinarias como la idea de tirar a la basura uno de los principios fundamentales de la física. El propio portavoz del equipo, Antonio Ereditato admite que esta medición no es suficiente para refutar la relatividad.

A pesar de que muchos mantengan un sano escepticismo, la comunidad de físicos parece estar más que interesada en estos resultados. No es todos los días que un experimento bien controlado y no realizado en el sótano de la madre de algún delirante (aunque el OPERA sí se encuentra a 1.400m debajo del suelo) contradice algo tan fundamental. John Ellis, físico teórico en CERN dice en un artículo en Nature que ya han habido muchos experimentos que afirmaban algo similar y que ninguno terminó siendo cierto.

Pero claro que hay algunos detalles. Tal diferencia entre la velocidad de los neutrinos y la de la luz significaría que el OPERA debería haber detectado neutrinos procedente de supernovas lejanas años antes de que nos llegara la luz de la explosión. Sin embargo tal disparidad nunca ha sido observada. Phil Plait sostiene que este argumento no es tan sólido como parece ya que es muy probable que los neutrinos producidos en las supernovas a cientos de miles miles de años luz tengan diferentes energías que los creados por un colisionador de partículas a unos pocos kilómetros.

La mayoría de las afirmaciones extraordinarias en ciencia terminan siendo incorrectas. Es más probable que haya algún error sistemático en el experimento a que realmente se haya quebrado uno de los pilares de la física moderna. Pero sea como sea, esta noticia es más que interesante. Si resultara ser correcta significaría una revolución en la física digna de un Premio Nobel; y si resultara ser falsa, es una ilustración más del proceso autocorrectivo de la ciencia y de que, lejos de ser dogmáticos y aferrados a la “ciencia oficial”, los científicos están al acecho de nuevas teorías y nuevas ideas.