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Aumentar tamaño del texto Disminuir tamaño del texto Partir el texto en columnas Ver como pdf 10-07-2012

Una (arriesgada) conjetura sobre las externalidades del CERN
A vueltas con la fsica de partculas

Salvador Lpez Arnal
Rebelin


Fue meses antes del hallazgo del bosn de Higgs.

El pasado septiembre de 2011 se inform de un resultado inesperado, absolutamente inesperado, que revolucionaba la fsica contempornea: en oposicin a los resultados de todos los experimentos anteriores, los neutrinos podan moverse a velocidades superiores a la velocidad de la luz, una afirmacin que apuntaba directamente al corazn de la relatividad especial, una teora cuyas predicciones han sido confirmadas innumerables veces y que est en la base de la electrodinmica cuntica, capaz esta ltima de generar predicciones con una precisin sin precedentes en la historia de la ciencia [1].

Una breve historia de este resultado crucial: el experimento Opera se realiz entre el CERN (Ginebra) y el laboratorio subterrneo de Gran Sasso, bajo los Apeninos, a unos 730 kilmetros de distancia (la existente, aproximadamente, entre las ciudades espaolas de Barcelona y Santander). Los aceleradores del CERN enviaron haces de neutrinos hacia Opera. Como este tipo de partculas apenas interacta con la materia, los neutrinos atraviesan el subsuelo -digamos- sin inmutarse. Los cientficos midieron -con sistemas de GPS y relojes sincronizados- la distancia entre el haz emisor de neutrinos y el punto de deteccin en Opera y el tiempo empleado en el recorrido. Con ello, calcularon la velocidad.

Lo que en septiembre pasado se anunci fue que, segn los registros, los neutrinos enviados desde el CERN viajaban a una velocidad superior a la de la luz, adelantndose a sta en unas 60 nanosegundos (60 mil millonsimas de segundo: 0,00000006 seg). Si se pudiese celebrar una imposible carrera entre partculas, los neutrinos hubieran ganado a los fotones por unos 20 metros de distancia en un recorrido de 730.000 m.

Los resultados suponan una contradiccin con datos anteriores, de altsima precisin, sobre la velocidad de los neutrinos [2]. Los cientficos implicados en Opera no se quedaron de brazos cruzados tras el anuncio de los superneutrinos: repasaron, una y otra vez, los parmetros del experimento realizado y disearon nuevas comprobaciones para contrastar, positiva o negativamente, los realizados. Cambiaron, por ejemplo, las caractersticas de los haces de partculas que partan del CERN para mejorar la medida del tiempo. Empero, el resultado que obtuvieron segua siendo el mismo. Irrumpin los superneutrinos superlumnicos! Ms all de c, el movimiento era posible!

Sheldon Lee Glashow, Premio Nobel de Fsica en 1979 junto a Steven Weinberg y Abdus Salam, uno de los grandes especialistas internacionales en fsica de partculas, se manifestaba sobre el resultado el pasado diciembre de 2011: Si fuera correcto [el experimento] y los neutrinos fueran 25 partes por milln ms rpidos que la luz, significara que casi todos lo que sabemos est equivocado, saltara por los aires un siglo de fsica. Partamos de la base de que la Teora de la Relatividad Especial de Einstein es, al menos, aproximadamente correcta, y si tiene un fallo debe ser pequeo, porque hemos hecho muchas pruebas, en muchas direcciones y resulta siempre correcta.

Su primera reaccin ante los resultados la narraba del modo siguiente: Me enter en Italia y cuando llegu a casa, en Boston, vino mi colega Andy Cohen y recordamos aquel trabajo de hace 50 aos. Al rehacer los clculos aplicados a los neutrinos comprobamos que, siendo superlumnicos, no podran emitir luz como los protones. Sin embargo, aada, emitiran pares de partculas electrn-positrn, perderan su energa y, por ello, no hubieran llegado al detector Opera. Adems, otros numerosos experimentos diferentes haban observado millones de interacciones de neutrinos en los que debera haber aparecido esa emisin de pares electrn-positrn. Nunca haba aparecido.

Deba haber entonces algn error en Opera? Eso pensaba Lee Glashow. Acert. El de Opera es un equipo muy competente, muy bueno, pero el realizado era un experimento muy, pero que muy complicado. No slo la fsica terica es sofisticada! Han eliminado una potencial fuente de error, con el nuevo haz de los neutrinos que parte del CERN, pero an tiene que revisar cuestiones sobre la medida de la distancia recorrida y del tiempo empleado. Mientras tanto, sealaba Lee Glashow, se repetira el experimento en USA, en el detector Minos, y se estaban repasando los datos de un experimento similar en Japn.

Lee Glashow recordaba una situacin parecida de los aos ochenta con el gran fsico canario Blas Cabrera como protagonista [] me viene una a la memoria: en los aos ochenta el fsico espaol Blas Cabrera, trabajando en Stanford, anunci haber detectado un monopolo magntico [una terica partcula subatmica]. No hubo otro, pese a que el experimento se hizo con muchsima ms precisin, y no se encontr el error. La conclusin extrada por el Premio Nobel a sus 79 aos de edad: Si es as, me retiro. No estoy preparado para renunciar a la conservacin de energa y momento [3]

La cronologa final de los resultados y declaraciones puede ser expuesta as:

23 de septiembre de 2011. Dario Autiero, en nombre de los colaboradores del experimento Opera (Instituto Nacional de Fsica Nuclear italiano), anuncia en el CERN haber medido una velocidad de los neutrinos superior a la de la luz (contra lo establecido en la teora de la relatividad especial de Einstein).

Octubre de 2011. Se acumulan comentarios cientficos sobre el asunto; la inmensa mayora son crticos con el supuesto hallazgo.

Noviembre de 2011. Opera repite el experimento: obtiene los mismos resultados sobre los, supuestamente, neutrinos superlumnicos.

Febrero de 2012. Los autores del experimento crucial admiten dos fallos en su detector. Dnde se ubicaron? En una conexin de fibra ptica y en un temporizador. La materia! Ay la materia!

Marzo de 2012. Dimiten el portavoz de la colaboracin Opera, Antonio Ereditato, y Dario Autiero, el coordinador cientfico del experimento. Ese mismo mes, Icarus, otro experimento de neutrinos del laboratorio de Gran Sasso, anuncia que han medido la velocidad de los neutrinos: c no es superada.

Junio 2012. Cuatro experimentos de Gran Sasso, incluidos Opera [4] e Icarus, han repetido las mediciones. Segn los resultados de todos ellos, la velocidad de los neutrinos es coherente con c, con la velocidad de la luz.

El CERN quedaba algo tocado indirectamente. Lo conseguido sobre el bosn de Higgs lo ha vuelto a poner en el primer plano de la comunidad cientfica internacional.

Pablo Garca, un fsico de partculas del Ciemat, y miembro tambin del CERN, ha declarado: Uno puede argir precipitadamente que es un error imperdonable, pero en realidad esto pone de manifiesto la complejidad del experimento y lo difcil que es tener bajo control todos los detalles ; de hecho, forma parte de la vida cotidiana del cientfico enfrentarse a estas situaciones en las que la emergencia de un efecto desconocido pone a prueba la solidez de tu trabajo [la cursiva es ma]

Resumiendo: los mismos cientficos de Opera que anunciaron el resultado encontraron dos fallos al repasar su trabajo. Uno resida en un dispositivo clave para sincronizar los GPS; el segundo se ubicaba en la conexin por fibra ptica entre el receptor de GPS y el reloj principal de la toma de datos.

Ms all de la sin duda enorme complejidad de la cosa en s, una conjetura extracientfica sobre lo sucedido: no debera extraarnos que ambos fallos tuvieran algo que ver, ms o menos directamente, con la presencia de externalidades en el CERN, con las condiciones de trabajo de tcnicos y trabajadores que no forman parte de la plantilla del Laboratorio europeo sino de empresas contratadas (o de subcontratas de subcontratas) para realizar determinadas tareas por importantes o cruciales que esas puedan ser. Externalizar es la divisa esencial del capitalismo realmente existente nos ubiquemos donde nos ubiquemos! Tambin en este mbito. Por ejemplo, cmo y quines realizaron las conexiones de fibra ptica?

Superficialmente, se dir, externalizar ciertas tareas sale ms a cuenta y ese tipo de cuentas, como es sabido, cuentan mucho. El gran fsico espaol lvaro de Rjula habl de ello hace meses refrindose a una circunstancia muy similar. De tal modo, podra inferirse con la prudencia siempre debida, que el capitalismo sin bridas en el que (mal)vivimos no es tampoco afable con la ciencia bsica ni con la experimentacin que le es anexa. Por qu tendra que serlo?

 

Notas:

[1] Segn la teora de la relatividad especial, existe una velocidad lmite. Slo puede ser alcanzada por partculas de masa cero. Si los neutrinos perteneciesen a esta categora (y no es el caso), deberan moverse con velocidad c, la de la luz, no ms rpido. Dado que sabemos que tienen una masa mayor que cero, deberan ir ms despacio que los fotones, en ningn caso ms deprisa.

[2] Las observaciones ms notables a este respecto son las de los neutrinos emitidos por supernova 1987A, una explosin estelar que se observ en el cielo. Se pudo entonces registrar la llegada de unos neutrinos de energa muy inferior a los de Opera y con velocidad acorde con la teora de la Relatividad

[3] El paso no estoy preparado para renunciar a la conservacin de energa y momento- muestra la grandeza cientfica de Sheldon Lee Glashow y la enorme dificultad que representa revisar principios cientficos ms asentados, especialmente por cientficos no jvenes.

[4] Hay ms nudos en esta historia: parte de los miembros de Opera no quisieron firmar en su momento el artculo cientfico con los resultados de los neutrinos superlumnicos y fueron constantes, segn diversas informaciones, los debates internos acerca de si fue o no apresurada la presentacin pblica inicial de los resultados.

 

 

Rebelin ha publicado este artculo con el permiso del autor mediante una licencia de Creative Commons, respetando su libertad para publicarlo en otras fuentes.

 

 

 

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