Un estudio frena a los neutrinos superlumínicos.

Click para leer el artículo en Scientific American

Después del revuelo de los neutrinos superlumínicos,  que fueron recibidos con gran difusión por los medios de comunicación generalistas, y con gran escepticismo por los medios más o menos especializados, nos llega un contundente análisis que pone freno a las conclusiones del experimento CNGS/OPERA, y a la validez del experimento en sí.

El estudio está firmado por Andrew Cohen y por Sheldon Lee Glashow, ambos del departamento de física de la Universidad de Boston y el último, Premio Nobel de Física compartido con el pakistaní Abdul Salam, y ni más ni menos, que con Steven Weinberg, otro de los grandes físicos del siglo XX, galardonados todos ellos en 1979 por su contribución a la unificación de la fuerza nuclear débil y la interacción electromagnética. Teniendo en cuenta que la fuerza electrodébil, es casi la única forma de interacción de los neutrinos con la materia (descontando la interacción gravitatoria debido a su minúscula masa), parece sensato cuando menos tener en cuenta las conclusiones de dicho estudio.

Podéis elegir leer la noticia en modo suave en El País, en modo menos suave y en inglés en Scientific American, o en modo técnico en el paper original. A elección del lector, yo me voy a limitar a un suave resumen y a un par de consideraciones epistemológicas.

Sobre la refutación teórica realizada por Cohen/Glashow, decir que se basa en asunciones que consideran válidas, como no podía ser menos, las teorías físicas bien conocidas y demostradas, como la corriente neutra de la interacción débil, y por supuesto la Teoría de la Relatividad, que a día de hoy sigue funcionando como un reloj, y nadie ha podido refutar ni sus premisas, ni sus consecuencias. El artículo pivota sobre dos ideas:

  • Que la anomalía en la velocidad debería mantenerse en los tres tipos de neutrinos, lo cual haría inconsistente el experimento CNGS/OPERA con la detección de los neutrinos y fotones provenientes de la Supernova SN 1987A en 1987, tal como explicaba el Dr. Dave Goldberg en esta entrada.
  • La tasa de producción de los pares electrón-positrón (la más probable de las interacciones que producen neutrinos de alta energía) es tal que un típico neutrino superlumínico emitido en el CERN perderá la mayor parte de su energía antes de llegar a Gran Sasso. El haz enviado por el CERN por tanto estaría significativamente reducido de neutrinos de alta energía (12.5 GeV). Los neutrinos recogidos en el laboratorio italiano, sin embargo, no parecen haber perdido un ápice de su energía. Esto haría inconsistente los resultados del experimento con la teoría que subyace en la producción y comportamiento de los neutrinos, siempre según este informe teórico, co-redactado precisamente por uno de los principales científicos que desarrollaron esta teoría.

Adicionalmente a estos cálculos teóricos, muestran la razonable consistencia de esta dispersión energética calculada, tanto con los experimentos del Super Kamiokande de Japón y del observatorio IceCube norteamericano, como de la Supernova SN 1987A en 1987, lo cual le da una pátina de seriedad al análisis efectuado, o dicho en otras palabras lo dota de consistencia formal.

¿Es este estudio determinante en uno u otro sentido? Pues no, no lo es en el sentido de que sólo es un cálculo teórico, aunque bien fundamentado, que no explica lo que ha pasado en OPERA, sino que más bien explica lo que debería haber pasado según los principios convencionales de la Física de Partículas estándar, de la interacción electrodébil y los principios relativistas.

¿Entonces no sirve para nada? Pues tampoco. Es un estudio serio, realizado por científicos punteros en ese mismo campo, y como tal hay que tenerlo muy en cuenta. Una refutación experimental no llegaría antes de dos años de arduo trabajo, por tanto si se encontrara una inconsistencia teórica o un fallo instrumental, mejor que mejor y no habría que dar más vueltas por un camino que no llevaría a ningún lado. Pero eso no quita que se siga investigando, y analizando los resultados, algo que los mismos científicos responsables del experimento han pedido desde el mismo día de la publicación del estudio y sus conclusiones.

Personalmente, sin ser un especialista del tema, yo sigo pensando que se trata de un error instrumental, y creo que ese sano escepticismo es el que predomina entre los que si son especialistas, incluidos los propios responsables de los sorprendentes resultados. Curiosamente, en el artículo de Scientific American enlazado más arriba, citan al igual que en el artículo anterior sobre el asunto en No Me Seas Progre, al blog de Luboš Motl para ver una lista de posibles errores que se pueden haber producido en el experimento.

Como pie de página, notar que percibo en diferentes foros una especie de ansia por derribar la Teoría de la Relatividad en base a un simple experimento. Ya expliqué lo que yo considero que es la Ciencia, y cómo las nuevas teorías nunca derriban a teorías demostradas y utilizadas millones de veces, sino que más bien corrigen o acotan algunos de sus presupuestos, pero por lo que veo por ahí, incluso en foros relativamente técnicos, hay unas ganas tremendas de que este experimento destruyala teoría de la relatividad, lo cual es epistemológicamente imposible. Debe ser otro efecto LOGSE. En todo caso lo que yo piense es irrelevante (suele serlo al menos), así que ahí van unas palabras del co-autor Andrew Cohen (el no Nobel) a propósito de toda esta controversia, y que aparecen en el propio artículo de Scientific American que traduzco libremente:

Todos nuestros resultados científicos tienen un dominio de validez, ninguna teoría científica es “correcta” o “equivocada” en un sentido absoluto, cada una está de acuerdo más o menos exactamente con el experimento. Nunca dejaremos de probar nuestras ideas, incluso aquellas que han sido bien establecidas.

Yo sigo pensando que el error es instrumental, y que sigue siendo un contrasentido que un experimento que basa su resolución entre otras cosas en el posicionamiento milimétrico de la fuente de partículas vía GPS, ponga en contradicción una teoría que precisamente es esencial para el funcionamiento de ese GPS. Se admiten apuestas.

(click para visitar el cómic original)

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