El caso de los neutrinos imposibles
Sergio de Régules
Nada puede viajar más rápido que la luz.
Esta es una consecuencia de la teoría especial de la relatividad que construyo Albert Einstein en 1905 para reconciliar dos grandes teorías físicas que se contradecían.
La teoría especial de la relatividad se ha convertido en la columna vertebral de la física moderna.
Cuando la teoría especial dela relatividad sea insuficiente para explicar un nuevo fenómeno y haya que modificarla lo que ocurriría tarde o temprano, la física va necesitar una buena renovación.
Por eso los físicos de todo el mundo reaccionaron con mucho interés cuando, en septiembre de 2011, un grupo de investigadores de 13 países concede en Italia publico informalmente en internet un artículo titulado “Medición de lavelocidad de los neutrinos del haz CNGS con el detector OPERA”. En el articulo reporta que los neutrinos del título se desplazan ligerísimamente pero claramente más rápido que la luz.
Los neutrinos pueden atravesar la tierra de lado a lado sin inmutarse ni dejar huella. Son el colmo de la discreción y el sigilo. Muy adecuado, pues, que se hayan descubierto indirectamente, por una ausencia.
Ladesintegración beta un núcleo atómico despide electrones. La “gente radioactiva”, como decía el físico austriaco Wolfgang Pauli, descubrió con incredibilidad que no salían las cuentas energéticas.
La desintegración beta trasgredía esta sacrosanta ley.
El átomo de Bohr sirvió para explicar muchos fenómenos que no se entendían.
Wolfgang Pauli escribió una humorística carta abierta dirigida “al grupode gente radioactiva”. En la carta Wolfgang Pauli proponía que la desintegración beta cumplia cabalmente la ley de la conservación de la energía, como todo fenómeno bien educado. La anomalía se podía explicar suponiendo que la desintegración beta producía un tipo desconocido de partícula elemental sin carga eléctrica.
Poco después el físico Italiano Enrico Fermi llamo neutrino a la partículahipotética de Wolfgang Pauli y la incluía en una teoría de la desintegración beta. Enrico Fermi concluía que el neutrino, además de carecer de carga eléctrica, tampoco tenía masa, o en todo caso tenía una masa muy pequeña. Era el ladrón perfecto.
El neutrino vivió una existencia puramente teórica hasta 1953, cuando Ferederick Reines y Clyde Cowan, idearon un experimento para capturar las rarísimasocasiones en que los neutrinos se dignaban a interactuar con la materia y asi detectarlos indirectamente. Reines y Cowan reunieron suficiente evidencia para firmar que habían detectado neutrinos. Ellos dicen en un artículo posterior: “El neutrino no es la más diminuta migaja de materia que se haya concebido”. Tan diminuta, de hecho, que 60años después el asunto de la masa del neutrino queda porzanjar.
En 1957 el físico Italiano Bruno Pontecorvo, calculo que, si la masa de los neutrinos fuera distinta de cero, podría cambiar de sabor, fenómeno que se conoce como oscilación de los neutrinos.
El experimento OPERA se diseño para detectar las oscilaciones de los neutrinos. Los investigadores de la Colaboración OPERA usan un haz de neutrinos tau.
Los investigadores necesitaban determinar ladistancia entre el acelerador y detector, tarea que acometieron en 2009.
La colaboración OPERA estableció la distancia que recorren sus neutrinos. Los investigadores de la colaboración OPERA se llevaron la sorpresa de sus vidas: los neutrinos, al parecer, estaban llegando sesenta nanosegundos antes de lo esperado si viajaron a velocidad de la luz. Los neutrinos estaban aventajando a la luz en unos18 metros, en flagante violación de la teoría especial de la relatividad.
Un experimento del grado de complejidad de la colaboración OPERA puede esconder fuentes insospechadas de error sistemático. Pero cuando los colaboradores revisaron sus instalaciones y sus cálculos no encontraron ningún error.
El artículo de la colaboración OPERA apareció en arXiv el 22 de septiembre de 2011.
La...
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