Tiene que haber un error, esa era la impresión general de los científicos el día 22 de septiembre del año pasado, tras escuchar la extensa exposición que dieron en Ginebra, Dario Auterio, uno de los 160 firmantes del artículo publicado en arxiv.org, en el que se afirma haber descubierto neutrinos moviéndose a mayor velocidad que la luz. Durante un experimento denominado Ópera, los investigadores enviaron haces de neutrinos desde el acelerador de partículas del C. E. R. N., en la frontera franco-suiza, al detector de Gran Sasso, en los Apeninos, a 730 km. de distancia. Allí, bajo 1.400 metros de roca sólida, lo que evita distorsiones producidas por rayos cósmicos, así como de señales terrestres, se encuentra uno de los mejores detectores de neutrinos que existen.
Se trataba de medir la velocidad de los neutrinos, como parte de un experimento que nada tiene que ver con los resultados obtenidos. Y ahí llegó la sorpresa: un rayo de luz, a 300.000 km. por segundo habría cubierto la distancia en 2,4 milésimas de segundo, pero los neutrinos (se enviaron cerca de 15.000) tardaron 60 nanosegundos menos (un nanosegundo es la mil millonésima parte de un segundo). Parece una ventaja muy corta, pero que conlleva unas implicaciones absolutamente enormes.
La primera reacción fue que debía de haber un error, ¿pero cuál?. Esa es la gran pregunta y la razón principal de la convocatoria anteriormente mencionada. Los autores del trabajo llevan meses intentando encontrar cuál es el fallo que les ha llevado a obtener unos resultados tan tremendamente inesperados. A pesar del esfuerzo, no lo han conseguido, y tuvieron que pedir ayuda a la comunidad de físicos teóricos y experimentales, para que repitan el experimento y comprueben si los resultados son repetidos. De ser así, la teoría especial de la Relatividad, uno de los pilares fundamentales de la Física moderna, se tambalearía sin mayor remedio.
El director del C. E. R. N., Rolf Heur, pidió prudencia mientras se comprueban los datos. No hay que pensar que Albert Einstein estaba equivocado, en absoluto, dijo. Científicos tan reputados como Hawking sólo se atrevieron a pedir tiempo: Es prematuro hacer cualquier comentario. Se necesitan más experimentos y más clarificaciones, explicó a Reuters.
Pero qué ocurriría si fuera cierto. Según la relatividad especial no es posible transmitir en el vacío a mayor velocidad que la de la luz. Y eso implica que nada que sea material o lo que es lo mismo, que tenga masa, por pequeña que esta sea, puede superar este límite. Esa es, por lo menos hasta ahora, una verdad indiscutible, la base sobre la que se construyen las demás teorías.
Una verdad, comprobada una y mil veces y cuyas predicciones se cumplen, en la Naturaleza, a rajatabla. Si la relatividad estuviera equivocada, por poner un simple ejemplo, la red de satélites G. P. S., daría posiciones equivocadas, algo que no ocurre. Y tampoco habríamos sido capaces de colocar vehículos robotizados sobre puntos concretos de Marte, ni de enviar sondas espaciales al encuentro de asteroides en movimiento. Hitos que sí que hemos conseguido, con éxito y sin grandes errores.
Por no hablar, también, de que superar la velocidad de la luz equivaldría a una rotura del tejido espacio – temporal que sustenta el Universo, y nos llevaría a la posibilidad de realizar, por lo menos en teoría, viajes al pasado. En un Universo así, no existiría el principio de causalidad, o lo que es lo mismo, podríamos ver los efectos de un fenómeno cualquiera, antes de que se produjeran sus causas. Por poner un ejemplo, ver el brillo de una supernova antes de que la estrella original explote.
La Física actual se encuentra, pues, en un encrucijada. Y como los resultados parecen correctos, es necesario darles una explicación. De forma que los investigadores están empezando a analizar distintas posibilidades: O hay un error en el experimento; o bien habrá que buscar otra explicación compatible con la realidad.
En 2007 otro equipo de físicos, en este caso, norteamericanos, realizó una medición parecida a la del C. E. R. N. Pero fue descartada porque el margen de error del experimento era superior a la diferencia de velocidad encontrada a favor de los neutrinos. Las mediciones del C. E. R. N. son varias decenas de veces más precisas que aquellas.
El error, según los propios autores de la medición, podría estar también en la forma de medir el momento en que los neutrinos salieron de los instrumentos del C. E. R. N. para emprender su viaje hacia Italia. Y luego existe una tercera posibilidad: Y es la de que, a pesar de todos los pesares, las medidas sean correctas. Algunas teorías apuntan a la existencia de otras dimensiones físicas que permanecen ocultas a la escala macroscópica. Es posible que la extraordinaria velocidad de los neutrinos se deba a su paso por estas dimensiones extra, que reducirían la distancia a recorrer. Es decir, que en ningún momento tuvieron que viajar a mayor velocidad que la luz para llegar más rápido que ella a su destino, por decirlo de algún modo.
Resolvamos, antes de plantear unas conclusiones, posibles preguntas que nos haríamos los profanos, entre los que naturalmente me incluyo, con el fin de comprender y asimilar lo anteriormente expuesto.
¿Qué es un neutrino?
Es un tipo de partícula subátomica sin carga eléctrica y con una masa tan pequeña que es difícil de medir. Son tan livianos que apenas interaccionan con la materia. Miles de millones de neutrinos atraviesan cada segundo la Tierra de parte a parte (y a nosotros) como si no existieran.
¿Hay varios tipos?
Sí. Neutrino electrónico, muónico y tauónico. También hay tres antineutrinos opuestos a los descritos.
¿De dónde vienen?
La mayoría de los que llegan a la Tierra nacen en el Sol, como producto de la desintegración de otras partículas. También se crean en cantidades ingentes en explosiones del tipo supernova y existen otros que proceden del Big Bang, la gran explosión que originó al Universo.
¿Hay otras dimensiones?
Muchas teoría postulan hasta once dimensiones, de las cuales sólo conocemos o distinguimos cuatro (tres espaciales y una temporal). Las siete dimensiones extra habrían existido en los primeros instantes del Big Bang y, al enfriarse el Universo, se habrían congelado y no serían perceptibles hoy. Algunos creen que las partículas subatómicas son capaces de penetrar en esas dimensiones.
¿Se puede viajar en el tiempo?
El tiempo, al menos el que nosotros conocemos, va en una dirección, desde el pasado hacia el futuro. Sin embargo, sobre el papel el tiempo también podría ir en la dirección contraria sin alterar mucho las ecuaciones. En la práctica, según lo que conocemos a día de hoy, para conseguir viajar en el tiempo habría que viajar más deprisa que la luz, lo cual es imposible.
¿Por qué no se puede ir más deprisa que la luz?
Cualquiera que sea la masa inicial de un objeto en movimiento, ésta aumentaría a medida que aceleramos (como en un coche). A medida que nos acercamos a la velocidad de la luz (300.000 km. por segundo) la energía necesaria para impulsar cualquier objeto aumenta exponencialmente y, a partir de 300.000 km. por segundo, se hace infinita.
Concluyamos. Ha llegado el momento de aplicar el método científico y de asegurarse de que no ha habido ningún descuido en el análisis experimental publicado. Mientras tanto los físicos teóricos empiezan a revisar los conceptos que se han considerado sagrados durante más de un siglo, desde la introducción de la teoría de la Relatividad especial de Albert Einstein. El nuevo paradigma postergaba la Mecánica Clásica de sir Isaac Newton a una descripción aproximada de la naturaleza, que sólo era aplicable a velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz, por ejemplo, a las velocidades con la que nos movemos los seres humanos. Conceptos como la simultaneidad de diferentes sucesos debían ser reinterpretados, y con ellos la relación causal entre sucesos, lo que es pasado y futuro, etc., es decir, nuestra imagen del espacio – tiempo. Desde entonces, hemos experimentado en multitud de ocasiones las consecuencias de esa hipótesis, que nada viaja en el vacío más rápido que la luz.
Un siglo de experimentos que van desde la fisión nuclear y la liberación de energía en las nucleares hasta el electromagnetismo que permite hablar por teléfono. En todas las condiciones que conocemos esa hipótesis se ha verificado.
¿Qué razones tendríamos para pensar que los neutrinos escapan a esa regla, y viajan más rápido que la luz?. Ninguna ahora, aunque sí es verdad que ese equipo de físicos experimentales está formado por investigadores de reconocido prestigio, que los neutrinos son las partículas elementales libres más ligeras que conocemos, aparte de la propia luz que no tiene masa, y que experimentan las interacciones más débiles. Nuestro conocimiento experimental no es suficiente para excluir sorpresas cuando se trata de los neutrinos.
Aunque nadie se esperaría algo de semejante calado, el experimento presentado no puede ser inmediatamente descartado o descalificado, requiere verificación. Si lo que se vislumbra fuera cierto, estaríamos ante la mayor revolución científica del siglo. Está por ver que deberíamos modificar de los principios de la Física actual.
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