El fantasma de OPERA


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CERN & the LHCHace tres meses, científicos del experimento OPERA, entre el CERN en Suiza y el laboratorio CNGS en Italia, anunciaron haber detectado unas partículas viajando más rápido que la luz. Esto entraría en conflicto con más de cien años de éxitos cosechados por la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Desde el anuncio han sido centenares los trabajos que se han escrito al respecto, intentando entender dichos resultados. Una corriente de expertos busca explicaciones en nuevas teorías que justifiquen las observaciones. Otros investigadores buscan posibles errores en el complejo experimento llevado a cabo. Esta manera de proceder es la respuesta lógica que aplica el método científico ante observaciones y resultados experimentales.

Estas partículas eran los esquivos neutrinos, unas misteriosas  partículas que apenas interactúan con la materia. De cada diez mil billones de neutrinos producidos se ha detectado uno. Su descubrimiento tampoco estuvo ausente de polémica. En 1930, un experimento llevado a cabo en el campo de la física nuclear apuntaba a que la energía podría no conservarse (todos recordamos aquello de que la energía ni se crea ni se destruye, se transforma). El principio de conservación de la energía es uno de los pilares básicos de la física y en aquel momento hubo quien estuvo a punto de abandonarlo. Pero W. Pauli se atrevió a postular la existencia de una partícula muy pequeña, neutra (sin carga eléctrica) y difícil de detectar, que se llevase la energía que faltaba en aquel experimento. Esta partícula era el neutrino, la cual tardó más de veinte años en ser detectada.

El nacimiento de la relatividad se produjo tras otra crisis conceptual en la física. A finales del siglo XIX se creía que existía un medio llamado éter luminífero, que impregnaba todo el espacio, a través del cual nos moveríamos junto a la Tierra. Un famoso experimento intentó determinar la velocidad de la Tierra a través del misterioso éter. El resultado, tras incontables repeticiones, a cual más precisa, fue negativo. No existía tal éter. Esto mostraba una aparente contradicción ente la física de Galileo y Newton y el electromagnetismo. Fue Einstein que aportó una elegante solución con su nueva teoría de la relatividad.

Ha habido importantes experimentos científicos que han ayudado a dar pasos de gigante en el avance del conocimiento. Pero también ha habido espectaculares anuncios que han acabado en agua de borrajas: la fusión fría, el monopolo magnético, los rayos N, … Habrá que esperar a ver como evolucionan las investigaciones alrededor de los neutrinos superlumínicos para saber si estamos ante un error en el análisis de los datos o ante un nuevo paradigma de la física. Aunque todo apunta a la primera opción.

Creative Commons License photo credit: put_the_needle_on_the_record

(artículo publicado en el "diari de Terrassa" el 4 de enero de 2012)

NOTA: Este artículo es propiedad original del autor citado, aunque ha podido ser publicado anteriormente en otros medios, en cuyo caso aparecen descritos al final del mismo. En caso contrario o en notas de prensa el autor aparecerá como "Noticias de Internet"

7 Comentarios hasta el momento »

  1. Karen1024megas dijo

    11 de Enero del 2012 a las 07:35

    Como creo que comentar es agradecer.

    Aquí está mi comentario, agradeciendo el post.

  2. Duque dijo

    12 de Enero del 2012 a las 15:36

    La fusión fría será realidad algún día. ;)

  3. Antonio dijo

    13 de Enero del 2012 a las 21:29

    El autor del artículo concluye que existen dos posibilidades:
    1.- un error en el análisis de los datos, o
    2.- un nuevo paradigma de la física.
    Pero, en mi opinión, una tercera vía podría ser perfectamente válida en donde: (A) los datos analizados fueran correctos y (B) ésto no generase un nuevo paradigma para la física.

    Sobre esta tercera vía, especulemos por ejemplo, que las relaciones de dispersión (las relaciones, en mecánica cuántica, entre la omega minúscula y la k) podrían actuar de forma diferente entre neutrinos de distinto tipo: en concreto, cuando los muónicos (de masa m) oscilan y generan los tauónicos (de masa 100·m).

    Saludos,
    Antonio.

  4. Andrés Aragoneses dijo

    15 de Enero del 2012 a las 13:53

    Sobre los resultados de OPERA se ha escrito mucho (se puede consultar los trabajos en (http://arxiv.org/). Muchos investigadores buscan explicaciones a que v>c para los neutrinos pueda ser correcto. Las ideas son numerosas y variadas. De hecho, el experimento pretendía investigar las propiedades de las oscilaciones de los neutrinos, pues aún no acaban de conocerse los detalles, es decir, no se sabe todo al respecto. Algunas de las aportaciones son pequeñas modificaciones en las teorías existentes, otras son más osadas. Pero dentro de la comunidad de físicos experimentales de neutrinos, la opinión generalizada es que, debido a lo complejo del experimento, haya algún factor que no se haya tenido en cuenta. Por parte de los más teóricos, una corriente encuentra explicaciones en que el resultado contradice claramente la física conocida y que funciona, mientras que otra corriente especula con materia oscura en nuestra vecindad que frena a la luz, tres tipos de partículas cuya velocidad límite no es la de la luz para todos, quintas dimensiones. Todas estas nuevas ideas deberán pasar el filtro de estar de acuerdo con los resultados bien conocidos de la física anterior a 2011. Lo que ha funcionado hasta ahora no va a dejar de funcionar, en todo caso habrá que ampliarlo igual que la gravedad de Einstein amplió pero incluye a la gravedad de Newton.

  5. Antonio dijo

    17 de Enero del 2012 a las 19:11

    Sr. Aragoneses, aprecio su esfuerzo divulgador, pero: una cosa son aquellos amenos e instructivos escritos suyos sobre la física y el cine; y otra muy distinta, son sus últimas entradas sobre cosmología y física de partículas.

    Permítame criticar ciertas partes de sus artículos previos (por fecha):

    ( 5/10/11) - En ningún libro de cosmología que he estudiado se enseña que uno deba ser más humilde. Aquella última frase sobraba.

    (24/11/11) - El uso de superordenadores en cosmología (y en muchísimas otras áreas científico-tecnológicas) está cada vez más extendido. Hay muchos más proyectos en marcha que los del superordenador marenostrum. Si usted investiga, encontrará inspiración para escribir muchos más artículos en e-ciencia sobre superordenadores.

    (28/12/11) - ¡¡Error gravísimo en ese artículo!!: el CERN dio la impresión de haber encontrado la partícula de Higgs, pero en realidad lo que hicieron fue anunciar el rango energético donde confían en encontrarla:

    http://www.libertaddigital.com/ciencia/2011-12-14/la-historia-de-una-particula-acorralada-1276444247/

    Y sobre el presente artículo, insisto. Para mi este asunto acabará: sin errores experimentales y sin revoluciones en los paradigmas de la relatividad general. Aunque puede que sirva para refinar el modelo estandar de la física de partículas.

    Quien esté interesado en esta última la discusión y desee ampliar conocimientos, que se lea:

    http://en.wikipedia.org/wiki/Faster-than-light_neutrino_anomaly

    Saludos,

    Antonio.

  6. Andrés Aragoneses dijo

    17 de Enero del 2012 a las 20:27

    Apreciado Antonio

    Agradezco sinceramente sus comentarios. En la labor de divulgación es importante hacer que se entienda lo que uno realmente quiere transmitir. Me alegra mucho que encuentre de su interés mis escritos sobre cine, es un tema que encuentro atractivo a la vez que apasionante.

    Respecto al anuncio del CERN del pasado 13 de diemembre, efectivamente, ellos anunciaron un "indicio", que en física experimental significa que bien podrían estar en la senda adecuada aunque no son resultados concluyentes:

    "El pasado 13 de diciembre, conmemorando los 111 años del nacimiento de la física cuántica, se anunciaron unos resultados de algunas medidas llevadas a cabo durante el último año. Según el comunicado hay indicios de haber encontrado la tan buscada partícula. Estos indicios significan que en los resultados experimentales aparece un pico que está de acuerdo con su detección, aunque debido a la falta de más medidas, los resultados no son concluyentes y dicho pico también es compatibles con el ruido experimental. Hacen falta más experimentos para aumentar la estadística y poder descartar cualquier otra posibilidad y concluir que lo observado es debido al bosón de Higgs."

    Sobre el tema de los neutrinos, sería apasionante el que el resultado fuese cierto, no obstante esto se sabrá cuando se verifiquen los resultados mediante experimentos independientes. Ahora es momento de investigar todas las posibilidades, pero creo que es prematura concluir algo. Lo bueno de la ciencia es que si se demuestra incompleta una teoría, no tiene problemas en indicarlo y detallar sus puntos débiles, así como buscar la explicación más precisa al respecto. He hablado con expertos en física de neutrinos (físicos experimentaleS) y comentan no estar convencidos de que hayan sido supralumínicos. No obstantes, si así se demostrara, sería otro grano de arena en el conocimiento de la naturaleza y no creo que hubiese quien no lo aceptase.

    un cordial saludo

    Andrés Aragoneses

  7. Antonio dijo

    18 de Enero del 2012 a las 21:58

    Muchos aficionados a la física hablan de problemas en la medida debido al GPS y de ahí lo de las velocidades neutrínicas superlumínicas.
    Para evitar que se extienda este bulo, les animo a visitar:
    http://www.iers.org/
    y, por ejemplo, http://www.ohwr.org/projects/cngs-time-transfer/wiki

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