Revuelo a la velocidad de la luz

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.

Laboratorio del CERN

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.


Detector Opera, en el Laboratorio Nacional de Gran Sasso

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.

Dos reconocidos físicos refutan el experimento de los neutrinos

Tras la presentación, hace unos días, de los sorprendentes resultados del experimento Opera, según los cuales los neutrinos viajan más rápido que la luz, los físicos de partículas se han aplicado rápidamente a estudiar esa supuesta velocidad superlumínica y ya se han presentado más de 20 artículos científicos sobre el asunto. En uno de estos trabajos, Andrew G. Cohen y Sheldon L. Glashow (Premio Nobel de Física y una de las grandes autoridades en partículas elementales), ambos de la Universidad de Boston (EE UU), afirman que si estas partículas superasen la velocidad de la luz, los datos registrados en el detector Opera serían bien distintos de lo que sus responsables han anunciado. Dicho de manera muy sencilla, el análisis de estos dos físicos indica que unos neutrinos superlumínicos perderían energía muy rápidamente y el Opera habría detectado solo los de energía inferior a un cierto límite, mientras que en los resultados que se han presentado hay neutrinos por encima de ese límite. "Por lo tanto, refutamos la interpretación superlumínica de los resultados de Opera", escriben Cohen y Glashow en su análisis, titulado Nuevas restricciones a las velocidades del neutrino.

Los datos del experimento, que han dado la vuelta al mundo por las implicaciones que tendrían si fueran ciertos, indican que los neutrinos que se lanzan desde un acelerador del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), junto a Ginebra, recorren 730 kilómetros hasta llegar al Ópera (en el laboratorio de Gran Sasso, bajo los Apeninos) a una velocidad superior a la de la luz. El revuelo provocado por el anuncio de estos datos se debe a que, según la teoría de la Relatividad Especial de Einstein, de 1905, nada puede ser más rápido que la luz.

Los científicos de Opera fueron prudentes el pasado día 23 al presentar su trabajo en el CERN y se ciñeron a sus resultados, afirmando que habían detectado una velocidad superlumínica de los neutrinos. Pero la opinión general entre los especialistas ha sido, desde el primer momento, que algo falla en dicho experimento. Además, como siempre en ciencia, hay que reproducir el ensayo y obtener los mismos resultados en otra instalación diferente para darlos por buenos. Un experimento en Japón y otro en Estados Unidos, al menos, tienen capacidad de hacerlo.

Sheldon Lee Glashow

Cohen y Glashow también recomiendan reproducir el experimento en otro sitio, pero ahora, en su análisis, sustentado en investigaciones anteriores de Sidney R. Coleman y el propio Glasgow, no se refieren a las medición de tiempos y distancias u otros parámetros técnicos del trabajo realizado en el Opera que pudieran inducir falsos resultados sobre la velocidad de los neutrinos, sino, como físicos teóricos que son, se basan en puras leyes de la física bien establecidas y contrastadas.

Su argumento parte del hecho de que una partícula no puede desintegrarse en sí misma más otras partículas, porque el resultado de la desintegración sería más masivo, o de mayor energía, que la partícula original. Sin embargo, si los neutrinos fueran superlumínicos, se podrían desintegrar en otras partículas, incluidos esos mismos neutrinos con una energía inferior. Esto sucedería exclusivamente a los neutrinos con una energía superior a un determinado umbral: se desintegrarían en el camino desde el CERN y no llegarían a Gran Sasso. En Opera, por el contrario, se han detectado neutrinos de energía alta y baja, es decir, que los primeros no se han desintegrado.

La idea es que si uno viaja a tanta energía se frena porque va irradiando y se queda en la energía más baja. Esto implica, según Cohen y Glashow, que la interpretación superlumínica de los datos de Opera es inconsistente, sin necesidad de acudir a más observaciones que las del propio experimento Opera.

Dichos autores han dado a conocer su artículo (igual que los científicos de Opera) en el sitio de Internet donde suelen hacerlo los físicos antes de que su trabajo pase por el proceso de revisión entre pares obligado para su publicación en las revistas científicas. Pero este procedimiento de adelantar los trabajos en internet agiliza el escrutinio entre colegas de los resultados. El error en el análisis de los datos Opera, si lo hay, está por descubrir.

Extraído de www.elpais.com (http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Revuelo/velocidad/luz/elpepisoc/20110924elpepisoc_1/Tes )