Ciencia: Posibles anomalías en las medidas de los neutrinos que viajaban más rápido que la luz

 

Véanse los dos recientes artículos de este blog, relacionados con este asunto:

http://fj-lasideasdejeugenio.blogspot.com/2011/09/ciencia-la-teoria-general-de-la.html

http://fj-lasideasdejeugenio.blogspot.com/2011/09/ciencia-la-teoria-general-de-la_26.html

Responsables del experimento OPERA, que en 2011 informaron sobre neutrinos viajando a una velocidad superior a la de la luz entre el CERN en Ginebra (Suiza) y el laboratorio Gran Sasso (Italia),

reconocen que pudo haber anomalías en las mediciones. Dos incidencias relacionadas con los dispositivos GPS parecen estar detrás del problema, según anuncia hoy el CERN.

La colaboración internacional OPERA, integrada por más de 150 investigadores, ha informado a sus agencias de financiación y a los laboratorios que acogen sus ensayos que ha identificado dos posibles efectos que podrían haber influido en las medidas facilitadas el año pasado sobre el tiempo que tardaron los neutrinos en viajar, a una velocidad ligeramente superior a la de la luz, entre el CERN y el laboratorio italiano Gran Sasso.

Las dos anomalías detectadas requieren confirmarse con más pruebas mediante haces pulsados cortos, según informa hoy el CERN en una nota de prensa. Si se confirma, un efecto incrementaría el tamaño del efecto medido, y el otro lo disminuiría.

El posible primer fallo se refiere a un oscilador utilizado para proporcionar las marcas de tiempo en las sincronizaciones GPS. Esto podría haber conducido a una sobreestimación del tiempo que emplearon los neutrinos en su viaje.

Por su parte, el segundo efecto está relacionado con el conector de fibra óptica que lleva la señal GPS externa al reloj maestro del experimento OPERA, que podría no haber funcionado correctamente durante el registro de las medidas. Si este es el caso, se podría haber producido una subestimación del tiempo en la trayectoria de los neutrinos.

Los investigadores de la colaboración OPERA ya están analizando el alcance potencial de estas dos anomalías. Las nuevas mediciones con haces pulsados cortos están programadas para el mes de mayo.

Nota:http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2011/PR19.11E.html

Ciencia: La Teoría General de la Relatividad de Einstein y los neutrinos (II parte)

El artículo que sigue, puede considerarse que complementa mi artículo anterior sobre este mismo asunto y expone con rigor y claridad algunos abstrusos conceptos físicos relacionados con la Teoría de la Relatividad.

F.J.

Artículo de Rafael Bachiller,astrónomo y director del Observatorio Astronómico Nacional (IGN). en La Gaceta http://www.intereconomia.com/noticias-gaceta/opinion/opinion/neutrinos-hereticos-fisicos-cautos-20110925.

Sesenta nanosegundos, un nanominuto, la milmillonésima parte de un minuto, no parece mucho tiempo. Pero cuando pensamos que es la ventaja que le sacan los neutrinos a la luz en una carrera de 730 kilómetros, concluimos que es una ventaja muy importante. Batiendo un récord próximo a los 2,4 milisegundos en la carrera, los neutrinos parecen viajar a 299.798,454 kilómetros por segundo, superando en un 0,002% a la velocidad de la luz.

La velocidad de la luz en el vacío, que ha sido muy bien medida por diferentes técnicas y a lo largo de casi tres siglos, es de 299.792,458 kilómetros por segundo. Que este valor es el límite superior de todas las velocidades en el universo es una de las hipótesis más fundamentales de la física de nuestros días. Tan sólo los fotones cuando se propagan en el vacío pueden viajar a esta velocidad máxima, una velocidad que es independiente del movimiento del sistema de observación.Al incorporar la invariancia de la velocidad de la luz en su teoría de la relatividad, Einstein tuvo que modificar la física clásica revelándonos toda una serie de nuevos fenómenos. Durante el siglo de vida de esta teoría, numerosos experimentos, tanto en el laboratorio como en las grandes escalas del cosmos, han confirmado la validez de las ideas de Einstein, reafirmando así la universalidad de las leyes de la física. Una de las pruebas más recientes ha sido aportada por la sonda espacial Gravity Probe B de la Nasa hace tan sólo unas semanas. Hay quien hablaba del fin de la física.Una de las implicaciones más sorprendentes de la teoría de la relatividad es que posibilitó los viajes en el tiempo... pero sólo hacia el futuro. En uno de los célebres experimentos mentales de Einstein, uno de dos hermanos gemelos emprende un viaje a muy alta velocidad (próxima a la de la luz), mientras el otro queda en reposo. El viajero observa como, para él, el tiempo transcurre más despacio; por poner un ejemplo: un día de los suyos equivale a una semana de su hermano.Así que el viajero resulta estar más joven que su gemelo cuando, al regreso, se reencuentra con él; es decir: ha viajado al futuro de su hermano, que quedó en reposo. Difícil de probar con humanos, este experimento se ha realizado con éxito utilizando partículas elementales. Lejos de ser una mera curiosidad, la modificación del tiempo con la velocidad es algo que hay que tener muy en cuenta en múltiples aplicaciones prácticas, por ejemplo en el funcionamiento de nuestros sistemas GPS.Si el viajero se aproxima más y más a la velocidad de la luz, sus minutos se van alargando progresivamente y, en el límite, si alcanzase la velocidad de la luz, sus intervalos de tiempo se harían infinitos. Por extrapolación, para un viajero más rápido que la luz, el tiempo comenzaría a correr en sentido contrario y el viajero llegaría a su destino antes del momento en que emprendió su recorrido. Pero el viajar al pasado no sólo es imposible en el marco de la relatividad, sino que siempre ha resultado muy incómodo filosóficamente, pues significaría que el efecto puede preceder a la causa.El límite de la velocidad de la luz es un ingrediente básico en nuestra concepción del universo. Entre las numerosas medidas que han corroborado este límite, cabe destacar algunas realizadas también sobre neutrinos. Por ejemplo, en el año 1987 llegaron a la Tierra (tras viajar durante 168.000 años) las señales procedentes de una espectacular explosión estelar en la Gran Nube de Magallanes (la muy conocida supernova SN1987A) y tanto la luz como los neutrinos generados en la explosión llegaron simultáneamente. Si los neutrinos hubiesen viajado, como parecen hacerlo los del CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas), más aprisa que la luz, tendrían que haber llegado tres años antes a la Tierra que los fotones y, cabe esperar, habrían sido detectados en 1984.El experimento realizado en el CERN parece muy delicado, con numerosos parámetros experimentales que necesitan de un altísimo grado de control. Todos los físicos, comenzando por los autores del experimento, se han mostrado muy cautos, todos coinciden en que es prematuro extraer consecuencias de tan sólo estas medidas. Pero, aunque no se encontrase fallo en las medidas, las pruebas experimentales que apoyan las teorías de la relatividad de Einstein son tan abrumadoras que resulta difícil imaginar que pudiesen contener algún elemento radicalmente erróneo.Uno de los mecanismos que hace avanzar a la ciencia es el encontrar fenómenos inexplicables en el marco de las teorías existentes, lo que conduce a teorías cada vez más precisas, teorías que no contradicen a las anteriores sino que las engloban y generalizan. En este caso particular, aunque estas nuevas medidas heréticas se confirmasen, parece más plausible que el resultado se debiese a alguna propiedad aún no comprendida de los neutrinos (unas partículas extremadamente sutiles que son de difícil estudio) o a algún refinamiento teórico de la interpretación del espacio-tiempo o del vacío, que a un gran fallo conceptual de la teoría de Einstein.

Ciencia: La Teoría General de la Relatividad de Einstein ¿cuestionada por la velocidad de los neutrinos (*)?

Julio Palacios Martínez ( Paniza, Zaragoza 1891, Madrid, 1970), del que tuve el honor de ser su alumno en la Facultad de Físicas de la Universidad Central de Madrid, fue catedrático de Termodinámica en dicha Facultad así como miembro de las Reales Academias de Ciencias, Medicina y de la Lengua y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, pero su aportación más original y genuina fue, sin duda, una profunda crítica a la Teoría de la Relatividad, de Einstein en su libro: ."Relatividad: una nueva teoría",  La crítica de este libro, que fue muy discutido en el ámbito científico, mereció una cierta atención por parte de algunos físicos y científicos contemporáneos suyos que apreciaban la personalidad científica del Dr. Palacios y su prestigio en los ámbitos de la física clásica, en especial de la Termodinámica, que era lo suyo.Lamentablemente, sus criterios sobre la TR fueron más bien poco aceptados ya en su época y tampoco la posterioridad los ha valorado.

Viene a mi memoria el recuerdo de este ilustre profesor y crítico implacable de Einstein y de su Teoría General de la Relatividad,TR, con motivo de las recientes noticias publicadas en toda la prensa acerca de la velocidad de los neutrinos (*) que, al parecer, han superado en algunos ensayos, el valor máximo absoluto  de la velocidad de la luz establecido por dicha TR como invariable.Este descubrimiento, si finalmente es verificado, cuestionaría la Teoría General de la Relatividad lo que produciría una enorme satisfacción al difunto prof. Palacios.
Sin embargo,la comunidad científica ha reaccionado con enorme cautela ante el descubrimiento por científicos europeos de que los neutrinos viajan más deprisa que la luz,lo que  curiosamente,  ha tenido una enorme repercusión , no solamente en los ambientes científicos, lo que resultaría explicable, sino también en la opinión pública general que ha quedado muy impresionada ante una noticia que todos los medios de comunicación han destacado con alarde de alarmismo efectista.

Un equipo de físicos agrupados en torno al importante proyectoOpera, http://operaweb.lngs.infn.it/spip.php?rubrique1&lang=en que estudia las oscilaciones de neutrinos, descubrió que los neutrinos muónicos producidos en el CERN de Ginebra, enviados por debajo de la superficie terrestre en forma de haces de partículas, hasta un detector situado en Italia, bajo el Gran Sasso, a 730 kilómetros de distancia de Ginebra, alcanzaron una velocidad superior a la de la luz en el vacío.

Los fotones, que son las partículas de luz, recorren la distancia que separa esos dos puntos en 2,4 milisegundos. Los neutrinos, sin embargo, van más deprisa, sacando una ventaja de 20 metros a los fotones, invirtiendo 60 nanosegundos menos para recorrer los 730 kilómetros. Según explica el físico francés Yves Sacquin, ningún teórico había previsto nunca nada así. Los investigadores observaron una anomalía al analizar sus datos y pensaron que debía haber un error. Hicieron verificaciones para encontrar el origen del fallo, pero no encontraron nada. Por eso se decidieron a pedir a la comunidad científica que contrastaran el experimento para descubrir dónde podía estar la anomalía. Yves Sacquin señala al respecto: Si todo esto es verdad, la Teoría de la Relatividad en su conjunto será cuestionada, a pesar de que ha sido verificada muchas veces por experimentos desarrollados en los últimos años. Estos resultados cuestionan tantas cosas de la Teoría General de la Relatividad, que no se pueden aceptar sin más. Hay que tomarlos con pinzas…

Wiredhttp://www.wired.com/wiredscience/2011/09/scientists-question-neutrinos/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign= ya ha avanzado algunas hipótesis de los posibles fallos del experimento de Opera, pero será preciso esperar otros experimentos con neutrinos, que se van a llevar a cabo en Japón (SuperKamiokande ) y Estados Unidos (MiniBoone ), en los próximos meses y años, para confirmar o desmentir las observaciones de los científicos europeos.

Scientific American http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=particles-found-to-travel

por su parte también advierte, sin embargo que, si los resultados de Opera se repiten en uno de estos experimentos paralelos, las consecuencias científicas serían considerables.

F.J.

(Con info. de varias revistas científicas y de tendencias 21)  

(*)Los neutrinos son partículas subatómicas de tipo fermiónico, sin carga y espín 1/2.