OPERA confirma que els neutrins viatgen més ràpid que la llum en un experiment millorat amb polsos més curts i espaiats. Així aconsegueix determinar amb més precisió l’instant de partida d’aquests viatgers tan veloços i elimina la major crítica a la qual s’enfrontava.
ROSALÍA CID BARRENO – La col·laboració internacional OPERA ha tornat a obtenir el mateix resultat que ja va anunciar al final de setembre: els neutrins tarden uns 60 nanosegons menys del que tardaria la llum en el buit a recórrer sota terra els 730 quilòmetres que separen el CERN (Ginebra), on són produïts, del laboratori subterrani de Gran Sasso (Itàlia) on es troba el detector. Aquest resultat torna a sacsejar la Teoria de la Relativitat d’Einstein, segons la qual cap partícula massiva pot igualar (i molt menys superar) la velocitat de la llum.
Però una mesura d’aquestes característiques requereix una instrumentació fabulosament sensible, ja que detectar als neutrins elusius no és una tasca fàcil. Cada segon, milers de milions de neutrins travessen la Terra (i a nosaltres) sense que ens adonem, perquè rares vegades interaccionen amb la matèria. Per a detectar un passatger tan esquiu són necessàries masses ingents (com les 1.800 tones d’OPERA) que garantisquen almenys unes poques col·lisions.
Els neutrins de què ara parlem es produeixen llançant protons accelerats contra un blanc de grafit; però els protons no ixen tots alhora, sinó que es generen en polsos que tenen una certa durada. En aquesta ocasió, es van enviar polsos de tan sols 3 nanosegons de durada (a diferència dels 10.500 nanosegons dels polsos anteriors) amb una separació de 524 nanosegons entre uns i altres. D’aquesta manera, es guanya una precisió enorme en la determinació de l’instant d’eixida i s’elimina una possible font d’error sistemàtic. La contrapartida és que es perd estadística (es llancen menys neutrins), però s’han detectat 20 interaccions netes de neutrins (enfront de les 15.000 de la fase anterior) i això confirma el resultat que ja es va obtenir.
D’altra banda, s’han revisat minuciosament diversos aspectes de les anàlisis de les dades de l’anterior assaig i s’hi han incorporat molts dels suggeriments fets per la comunitat científica des que se’n va fer l’anunci el 22 de setembre. Amb les dades de la nova anàlisi, la col·laboració OPERA va presentar el 17 de novembre el treball per publicar-lo en el Journal of High Energy Physics i en paral·lel en el repositori digital ArXiv.
“El resultat positiu de l’experiment ens fa confiar més en les conclusions encara que caldrà esperar a veure els resultats d’altres experiments anàlegs en altres parts del món abans de dir l’última paraula”, va dir Fernando Ferroni, president de l’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, d’Itàlia).
A més, hi ha altres fonts d’error que la col·laboració vol millorar en el proper any. Si hi ha una partícula que no deixa de sorprendre entre el “zoo” de les partícules elementals, i que amenaça de desafiar els principis de la física en més d’una ocasió, aquesta és, sens dubte, el neutrí. I és que aquest personatge esquiu, fidel a aquell caràcter antisocial, sap conservar molt bé el seu halo de misteri. Retret però rebel, és famós perquè protagonitza revolucions silencioses.
Ja des del seu naixement va ser testimoni de grans revoltes i va veure com es posava en dubte el principi de conservació de l’energia en la desintegració beta. Així va aparèixer el neutrí, proposat per Pauli el 1930 en un intent desesperat de garantir aquest principi de conservació i el 1956 es va descobrir experimentalment.
Ara resulta que el provocador neutrí pretén desafiar el mateix Einstein. Però encara que aquest resultat fóra definitiu, no tindria per què enfonsar la Teoria de la Relativitat.
Quan ja crèiem conèixer-lo, va tornar a remoure el panorama científic en la dècada dels 60 amenaçant de desmantellar els models teòrics que descrivien l’interior del Sol, ja que només ens arribaven una tercera part dels neutrins solars esperats. Aquest problema va ser resolt amb el mecanisme de les oscil·lacions de neutrins, per a la confirmació definitiva del qual es va dissenyar realment l’experiment OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus). El neutrí pot ser de tres tipus (que els científics anomenen “sabors”: electrònic, muònic i el de la tau); com que no tenen un valor de la massa ben definit, per efectes quàntics, aquests sabors oscil·len dels uns als altres. Així doncs, el que en un moment era un neutrí muònic pot acabar transformant-se en un neutrí de la tau (corroborar aquesta metamorfosi concreta era l’objectiu primordial d’OPERA).
Ara resulta que el provocador neutrí pretén desafiar el mateix Einstein. Però encara que aquest resultat fóra definitiu, no tindria per què enfonsar la Teoria de la Relativitat. Des que es va anunciar el resultat han plogut alternatives de tot tipus per a tractar d’explicar-ho: que els neutrins es propaguen cercant “dreceres” en dimensions extra, passant per elevar el sostre de la velocitat límit en la Teoria de la Relativitat a la del neutrí o una superior, fins a “il·lusions” de velocitats superlumíniques causades per deformacions en els paquets d’ones o efectes de la propagació en matèria, entre altres.
El principal entrebanc ve de la mà d’ Andrew G. Cohen i del premi Nobel de Física Sheldon L. Glashow, que argumenten que si els neutrins viatjaren més ràpid que la llum, haurien de radiar molta energia en forma de parelles electró-positró i acabarien frenant-se. A més, aquesta radiació hauria de detectar-se en l’experiment.
La polèmica està servida i l’última paraula sobre la velocitat veritable del nostre rapidíssim i tímid viatger la tindran altres experiments semblants com MINOS als Estats Units o T2K al Japó. Veurem quines noves sorpreses ens té guardades aquest neutrí indòmit.
© 2011 Conec. Tots els drets reservats.
No comments yet.