¿Neutrinos que destrozan la Teoría de la Relatividad de Einstein?… Nah!

Cuando se habla de Ciencia en los medios generalistas se pone de relieve que los periodistas no deberían hablar de según que cosas. O debería asesorarse antes de redactar los titulares. Ningún experimento hará temblar los cimientos de la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein, de la misma manera que esta no invalidó la Gravitación de Newton, o la Mecánica Cuántica no derribó a la Mecánica Clásica, o la Geometría Euclidiana no quedó barrida por los avances en la Geometría no Euclidiana. Sencillamente la Ciencia no funciona así, no se derriba a si misma para avanzar, sino que avanza a pequeños pasos (descubrimientos científicos) o grandes pasos (cambios de paradigma), que van englobando o completando las teorías anteriores, o redefiniendo su marco de aplicación y siempre en base a la comprobación empírica, y a la reproducibilidad. Por tanto nada de derrumbes de las leyes físicas, ni se va a abatir ningún pilar de la Teoría de la Relatividad, ni bajo ningún concepto el neutrino desafía a Einstein.

Trazas de neutrino. Click para leer artículo en The Guardian.

Para los que no sepáis de que va esto os hago un pequeño resumen. El origen de esta noticia está en el experimento OPERA, un experimento diseñado para analizar un fenómeno cuántico que se produce en unas partículas llamadas neutrinos, que cambian de sabor, produciendo un efecto que se denomina oscilación de neutrinos. El problema que tienen los experimentos con neutrinos es que son difícilmente detectables, ya que al no tener carga eléctrica ni apenas masa, prácticamente no interaccionan con la materia. Sin embargo hay formas indirectas de detectar neutrinos que consisten en detectar la Radiación de Cherenkov, la cual se produce cuando una partícula viaja más rápido que la velocidad de la luz en ese medio, lo cual ocurre precisamente cuando los neutrinos interaccionan con los átomos (núcleos o electrones) del medio que atraviesan. Adicionalmente OPERA cuenta con un espectrómetro magnético que permite identificar las partículas que resultan de esas interacciones (colisiones).

Los neutrinos tau (los que detecta OPERA) que parece que viajan a mayor velocidad que la de la luz, provienen del CNGS (CERN Neutrinos to Gran Sasso), según este esquema:

Click para ver el PDF de la discordia: “Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam”

Para más información sobre el experimento original, puedes leer este artículo del propio CERN: On the track of particle ‘chameleons’.

El caso es que aunque no se investigaba la velocidad de la luz, ni se buscaban las cosquillas de Einstein, resulta que cuando se analizaron los datos de más de 15000 eventos (detecciones de neutrinos), se dieron cuenta de que la velocidad de los neutrinos era mayor en una parte por millón de la en principio constante universalc. Esto es, un viaje de 732 km que debería durar 3ms tardó 60ns menos, o puesto en notación decimal, en vez de tardar 0.003 segundos, tardó 0.00299994 segundos. ¿Y eso es mucho? Pues en la escala que nos movemos si es mucho. Para hacernos una idea nada mejor que utilizar el ejemplo que utiliza el Dr. Dave Goldberg (—>) de la Supernova SN 1987A, cuyos fotones y neutrinos llegaron prácticamente a la vez (en realidad los fotones llegaron 3 horas más tarde debido a consideraciones ópticas que no sufren los neutrinos), y sin embargo si aplicáramos los resultados de OPERA tendríamos que los fotones deberían haber llegado 3.2 años después que los neutrinos. Aunque el mismo reconoce que las energías y los neutrinos eran distintos (los de la supernova son neutrinos electrónicos), debido precisamente a la oscilación de neutrinos, es difícil prever que haya diferencias tan grandes.

Hay varias posibles fuentes potenciales de error, como la lista incompleta que detalla Luboš Motl en su blog, que incluye una que a mi me parece especialmente importante: un posible error en la medición de distancias con el GPS, lo cual es especialmente gracioso porque sería muy sarcástico el pensar que el resultado de un experimento, que basa parte de su exactitud precisamente en unos equipos (los GPSs) que funcionan gracias a las correcciones relativistas que aplican a sus cálculos, echara por tierra la teoría según la cual funcionan. Sería cuando menos curioso.

De todas maneras esto no es Alarmismo Climático, y los mismos científicos responsables de estos resultados llaman por un lado a la cautela y por otro a que se reproduzca el experimento por otros equipos independientes. Igualito que los histéricos climáticos…

Para los que os manejéis en inglés os recomiendo también este artículo de Physorg.com: “Desafiar a Einstein es habitualmente una batalla perdida“. Y para los que no, os traduzco un comentario de Antonio Ereditato, uno de los encargados del experimento del CERN:

Cuando Einstein hizo su Teoría de la Relatividad, no destruyó el trabajo de Newton, de hecho Newton explica el 99.9 por ciento de lo que ocurre a nuestro alrededor. Pero sin embargo, en algunas condiciones especiales de la materia, estamos obligados a utilizar la Teoría de la Relatividad Especial. Ahora supongamos que encontráramos un día que bajo ciertas condiciones extremas tenemos que tener en cuenta correcciones que ahora no conocemos. Esto no significa que Einstein estuviera equivocado.

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