OPERA confirma que los neutrinos viajan más rápido que la luz en un experimento mejorado con pulsos más cortos y espaciados. Así consigue determinar con mayor precisión el instante de partida de los veloces viajeros y elimina la mayor crítica a la que se enfrentaba.
ROSALÍA CID BARRENO – La colaboración internacional OPERA ha vuelto a obtener el mismo resultado que ya anunció a finales de septiembre: los neutrinos tardan unos 60 nanosegundos menos de lo que tardaría la luz en el vacío en recorrer bajo tierra los 730 kilómetros que separan el CERN (Ginebra), donde son producidos, del laboratorio subterráneo de Gran Sasso (Italia) en el que se encuentra el detector. Este resultado vuelve a sacudir la Teoría de la Relatividad de Einstein, según la cual ninguna partícula masiva puede alcanzar (mucho menos superar) la velocidad de la luz.
Pero una medida de estas características requiere de una instrumentación fabulosamente sensible, ya que detectar a los elusivos neutrinos no es tarea fácil. Cada segundo, miles de millones de neutrinos atraviesan la Tierra (y a nosotros) sin que nos percatemos, pues rara vez interaccionan con la materia. Para detectar a tan esquivo pasajero son necesarias masas ingentes (como las 1.800 toneladas de OPERA) que garanticen al menos unas pocas colisiones.
El neutrino, esquivo personaje fiel a ese carácter antisocial, bien sabe conservar su halo de misterio. Retraído pero rebelde, es famoso por protagonizar silenciosas revoluciones.
Los neutrinos que ahora nos ocupan se producen lanzando protones acelerados contra un blanco de grafito; pero los protones no salen todos a la vez, sino que se generan en pulsos que tienen una cierta duración. En esta ocasión, se enviaron pulsos de tan sólo 3 nanosegundos de duración (a diferencia de los 10.500 nanosegundos de los pulsos anteriores) con una separación de 524 nanosegundos entre ellos. De este modo, se gana una precisión enorme en la determinación del instante de salida y se elimina una posible fuente de error sistemático. La contrapartida es que se pierde estadística (se lanzan menos neutrinos), pero 20 interacciones limpias de neutrinos han sido detectadas (frente a las 15.000 de la fase anterior) y confirman el resultado que ya se obtuvo.
Por otra parte, diversos aspectos de los análisis de los datos del anterior ensayo han sido minuciosamente revisados, incorporando muchas de las sugerencias hechas por la comunidad científica desde que el 22 de septiembre se hiciera el anuncio. Con los datos del nuevo análisis, la colaboración OPERA presentó el 17 de noviembre el trabajo para su publicación en el Journal of High Energy Physics y en paralelo en el repositorio digital ArXiv.
«El resultado positivo del experimento nos hace confiar más en el resultado, aunque habrá que esperar a ver los resultados de otros experimentos análogos en otras partes del mundo antes de decir la última palabra», dijo Fernando Ferroni, presidente del INFN (Instituto Italiano de Física Nuclear).
Además, hay otras fuentes de error que la colaboración quiere mejorar en el próximo año. Si hay una partícula que no deja de sorprender entre el “zoo” de las partículas elementales, amenazando con desafiar los principios de la física en más de una ocasión, ésta es, sin duda, el neutrino. Y es que el esquivo personaje, fiel a ese carácter antisocial, bien sabe conservar su halo de misterio. Retraído pero rebelde, es famoso por protagonizar silenciosas revoluciones.
Ya desde su nacimiento fue testigo de grandes revueltas, viendo cómo se ponía en entredicho el principio de conservación de la energía en la desintegración beta. Así emergió el neutrino, propuesto por Pauli en 1930 en un intento desesperado por garantizar este principio de conservación y en 1956 sería descubierto experimentalmente.
Ahora resulta que el provocador neutrino pretende desafiar al mismísimo Einstein. Pero aun cuando este resultado fuese definitivo, no tendría por qué desmoronar la Teoría de la Relatividad.
Cuando ya creíamos conocerlo, volvió a remover el panorama científico en la década de los 60, amenazando con desmantelar los modelos teóricos que describían el interior del Sol, ya que sólo nos llegaban una tercera parte de los neutrinos solares esperados. Este problema fue solventado con el mecanismo de las oscilaciones de neutrinos, para cuya confirmación definitiva fue realmente diseñado el experimento OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus). Resulta que el neutrino puede ser de tres tipos (que los científicos llaman “sabores”: electrónico, muónico y tauónico) y cada uno de ellos no tiene un valor de la masa bien definido, lo que permite, por efectos cuánticos, que estos sabores oscilen de unos a otros. Así, lo que en un momento era un neutrino muónico puede acabar transformándose en uno tauónico (corroborar esta metamorfosis concreta era el objetivo primordial de OPERA).
Ahora resulta que el provocador neutrino pretende desafiar al mismísimo Einstein. Pero aun cuando este resultado fuese definitivo, no tendría por qué desmoronar la Teoría de la Relatividad. Desde que el resultado fue anunciado han llovido alternativas de todo tipo para tratar de explicarlo: desde que los neutrinos se propaguen buscando “atajos” en dimensiones extra, pasando por elevar el techo de la velocidad límite en la Teoría de la Relatividad a la del neutrino o una superior, hasta “ilusiones” de velocidades superlumínicas causadas por deformaciones en los paquetes de ondas o efectos de la propagación en materia, entre otras.
La principal pega viene de la mano de Andrew G. Cohen y el premio Nobel de Física Sheldon L. Glashow, quienes arguyen que si los neutrinos viajasen más rápido que la luz, deberían radiar mucha energía en forma de pares electrón-positrón y acabarían frenándose. Además, esta radiación debería detectarse en el experimento.
La polémica está servida y la última palabra sobre la verdadera velocidad de nuestro rapidísimo y tímido viajero la tendrán otros experimentos similares como MINOS en Estados Unidos o T2K en Japón. Veremos qué nuevas sorpresas nos tiene guardadas el indómito neutrino.
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