CienciaThrowback Thursday

TBT: El neutrino y la velocidad

Hoy les traemos un post de septiembre de 2011, cuando en CERN daban la excitante noticia de que los neutrinos viajarían más rápido que la luz… cosa que al año siguiente se desmintió. Aunque no por eso los neutrinos han perdido su glamour: el Nobel de física del 2015 se fue para dos científicos que demostraron que tienen masa (los neutrinos, no los científicos, que siempre la han tenido)

Una cosa os diré: esto de que a una le guste la ciencia y sea aficionadilla a leer cosas relacionadas y a emocionarse con ellas tiene sus sinsabores.

El ejemplo más claro y reciente ha venido tras la noticia del experimento del CERN en el que parecen haber detectado unos neutrinos más rápidos que la luz. En mis habituales (y por lo general vanos) intentos de desviar las charlas de la pausa del café en el trabajo, transmití quizá demasiado entusiasmo al hablar de la noticia. Con lo cual llevo unos cuatro días en los que la pregunta que más me hacen es “¿Y eso de los neutrinos cómo es?”

Y yo qué se. Una es bióloga. Molecular, pero bióloga. Más que de neutrinos, sé de neutrófilos. Lo de la biología no va mucho con las partícula subatómicas, oiga…

Pero como, aparte de bióloga, soy un poco chinche, decidí ver si me enteraba de algo sobre esto de los neutrinos. ¿Lo he conseguido? No, no mucho. Pero bueno, algo se aprende siempre. Así que pregunté en Twitter si preferíais que hablara de neutrinos o de plegamiento de proteínas y zas, todos a una: que de neutrinos. Me está bien empleado. A veces me meto en cada berenjenal…

Pero va, audaces fortuna iuvat y todo eso: hablemos de los neutrinos. Seguidme, si os atrevéis.

En realidad voy a hacer trampa, porque de la parte más física y chachi del experimento ya han hablado en otros sitios, y tan bien que hasta yo me he enterado. Pasaré rapidito por las complejidades técnicas del experimento, aunque sí creo que es interesante hablar de dos cosas: de los resultados, y de las consecuencias.

Pero vayamos por partes.

“¿Y esto de los neutrinos cómo es?”

El experimento en sí, puesto sobre el papel, es sencillo. Empecemos por tener algo más claro qué es un neutrino. Si hacéis como yo y os vais a sitios de física y tal, os hablarán de materia bariónica y de leptones y de fuerza nuclear fuerte. Así que no hagáis como yo.

Un neutrino es una partícula subatómica, esto nos suena a todos, y hasta ahí vamos bien. No tiene carga, ya lo dice el nombre. Y tiene masa, pero muy muy poquita. De hecho su existencia se predijo unos 40 añitos antes de “ver” (es un decir) uno. La imagen de cabecera es, de hecho, la primera fotografía que muestra los efectos de una colisión de un neutrino con un protón, en 1970. No vemos el neutrino, pero sí que el protón se desintegra tras la colisión. Creedme.

El problema con los neutrinos es que son más difíciles de detectar que la nómina de un becario. Apenas tienen masa, y no interactúan con la materia como hacen otras partículas. Pasan olímpicamente, de hecho. Haced una Tierra de plomo. O dos, o cinco. O cinco millones. La mitad de los neutrinos que salen del Sol pasará a través de todas ellas como si fueran vaporosas gasitas.

Pero, por azar, algunos neutrinos colisionan con alguna otra cosa, y por eso podemos detectarlos, usando, lógicamente, los detectores de neutrinos. Hasta aquí todo bien.

Inciso: seguro que a todos os han dicho que no hay nada más rápido que c, la velocidad de la luz en el vacío, ¿verdad? Bien, por tanto, los neutrinos irán, como mucho, tan rápidos como c. Teóricamente, y, hasta ahora, también en los experimentos que se han hecho.

Ahora, el experimento: se emiten neutrinos desde el punto A. Recorren 700 y pico kilómetros y son detectados en el punto B, apenas 3 milésimas de segundo más tarde. La mayoría de los neutrinos se perderán, porque pasarán de todo como suelen hacer los neutrinos. Pero unos cuantos serán detectados. El problema es que no puedes decir “este neutrino salió a las 19:15 y fue detectado a las 19:15 y unos nanosegundos más”. Sabes cuándo fue detectado, pero no cuándo salió, porque era parte de una andanada de neutrinos, muchos de los cuales se han perdido, otros salieron un poquito antes o un poquito después. Tienes que moverte con distribuciones estadísticas, como bien explican en el artículo que enlazaba antes, y los cálculos son complicados.

Con todo esto quiero decir que el experimento, que contado así parece facilito, no lo es en absoluto. Y la interpretación de los resultados también es tremendamente complicada. Pero bueno, hicieron el experimento, y se pasaron unos añitos refinando, calculando, interpretando y recalculando. Y al final llegaron a la sorprendente conclusión que está ahora acaparando titulares:

Algunos de los neutrinos detectados llegaban 60 nanosegundos antes de lo que hubiera llegado la luz. Eso son 60 milmillonésimas de segundo, aclaro. Y no es, insisto, una medición con cronómetro, sino el resultado de la distribución estadística de la que hablaba antes. Pero es un resultado que sugiere que algo en el universo se ha desplazado más rápido que la luz en el vacío, un imposible de la física relativista.

Casi nada.

¿Y ahora qué?

Ahora pasa una de las cosas que más me gustan de la ciencia. Cualquier persona que se ha deslomado durante años en un proyecto y detecta un resultado tan raro y no encuentra fallos, lo primero que pensará es que es el nuevo Galileo, que ha cambiado el mundo, los paradigmas y tal. Lo hace cualquiera que cree haber descubierto el móvil perpetuo, como sabemos.

El grupo de Antonio Ereditato (que ya sólo por llamarse Antonio Ereditato me cae genial) sacó fotocopias del artículo, y dijo a la comunidad científica: probablemente nos hayamos equivocado en algo, pero no encontramos en qué: ayudadnos a buscar el error, por favor. Porque aunque han puesto un cuidado exquisito en controlar las variables del experimento, la cosa no es pegar un cronómetro a un neutrino y decir ¡preparados-listos-YA!, como hemos visto. Hay multitud de cálculos, hay muchas cosas a tener en cuenta, muchos factores que pueden suponer toda la diferencia en un resultado tan sutil y tan cerquita del error experimental y de las limitaciones de las técnicas actuales. Hay, también, resultados previos de medición de velocidades de neutrinos que no dan esta discrepancia. Saber si los errores son de los experimentos de antes, o de este de ahora, no va a ser sencillo.

Pero lo más probable de momento, aplicando la navaja del amigo Occam, es que sea un error que no se ha detectado aún. ¿Es seguro al 100 por 100 que hay un error? No. Pero es lo más probable. ¿Mola más pensar en la alternativa? Toma, claro. Pero no os juguéis los ahorros aún.

¿Entonces no vamos a viajar en el tiempo?

Have TARDIS, will travel

Caaalma, que aún no toca

Pues sí, claro que lo vamos a hacer. Pero como siempre: día a día y hacia delante, como hasta ahora.

Mientras los físicos están ocupados escudriñando los datos, las especulaciones no paran. Y es verdad que, de confirmarse el resultado, tendríamos unos años muy divertidos… en los laboratorios de física. Una vez pasado el sobresalto, nosotros no estaremos pensando en cómo volver al pasado a matar a nuestro abuelo, pobre hombre, sino en encontrar trabajo y pagar deudas, como siempre. Los físicos estarán felices trasteando con el Universo, como siempre también. Y los periódicos (casi todos) volverán a pasar mucho de los físicos y a hablar del lío del último famosillo, como siempre también. Hay cosas que no cambian.

Hay opiniones encontradas sobre si este experimento dará al traste con toda la física moderna: unos dicen que no, y otros que ni hablar. Es verdad que sería un varapalo serio a algunas partes de la relatividad, pero hasta que no se sepa exactamente si el fenómeno existe, es complicadillo saber de qué modo va a afectar. Y en todo caso, la relatividad es puesta a prueba continuamente y pasa las pruebas con tanta tranquilidad como pasa un neutrino a través de la Tierra.

De modo que tranquilos, de momento no tendremos coches voladores. Ni, ay, TARDIS. Pena.

Pero falta una cosita por aclarar.

¿Cómo pasamos de un neutrino más rápido que la luz a un viaje en el tiempo?

Quiero decir: ¿qué tiene que ver que un neutrino corra más que un fotón para pensar que podemos ir a matar al abuelo de la paradoja? Para esto no he encontrado mejor explicación que la que dan en el artículo de La Información (de imprescindible lectura), casualmente escrito por un Amazer. De modo que copio vilmente:

¿En qué se basan estas especulaciones sobre el tiempo? Para entenderlo, Enrique Fernández nos pone un ejemplo muy visual. “Si nos subimos a un neutrino viajando a más velocidad que la de la luz”, asegura, “veríamos los fotones quedándose atrás”. Ahora imaginemos que alguien sale de la Tierra montando en un neutrino: la luz de la tierra saldría después y no vería nada, pero si se detuviera “vería la luz de la Tierra llegar más tarde y por tanto se habría ido al futuro y vería llegar luz que salió antes que él”.

Digamos que mientras el neutrino va zumbao, no disfruta del paisaje del mundo del futuro, porque no hay nada que “ver”: la luz que le serviría para verlo se ha quedado atrás. Si parara, entonces se daría cuenta de que ha viajado al futuro… porque el presente le alcanzaría. Poco práctico, pero así es el mundo subatómico en general para los humanos: frustrante. Aunque los hay que pretenden llevar lo cuántico a lo macroscópico. Y son, dicho sea de paso, legión.

¿Habéis llegado hasta aquí?

Pues ya tenéis valor, ya. Yo casi no llego. Resumiré, siguiendo los sabios preceptos del TL;DR:

– Sí, han detectado lo que parecen ser neutrinos más rápidos que la velocidad de la luz en el vacío.

– No, no están seguros de que no sea un error.

– Sí,  de confirmarse podría ser muy interesante para el modelo actual de la Física, aunque tampoco es que la destruya entera ni mucho menos.

– No, no vamos a empezar a viajar en el tiempo como el Doctor. Ni aunque se confirmara el experimento.

– Sí, ya me callo, ya.

Y como premio por haber llegado hasta aquí, os dejo con una de las mejores cosas que han salido de este experimento:

-¡Un neutrino!

Toc toc -¿Quién es?

(Podeis llamarme de todo en los comentarios, como siempre. Aaaarf, nunca más. A partir de ahora, biología.)

SOBRE LA AUTORA:

Daurmith (@Daurmith)

Daurmith empezó a jugar con esto de los blogs en 2001 y no ha parado desde entonces a pesar de las protestas. Pensó que así aprovecharía por fin los años que pasó estudiando biología molecular, y descubrió que le encanta hablar de la realidad tal como es; es más divertido. A pesar de la evidencia fotográfica, Daurmith no es un gato.

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Lulú

Escéptica gracias a Google, pasó su infancia discutiendo con sus profesores de Historia y Religión. Ahora que encontró amigos de su misma especie, dedica sus horas libres al activismo escéptico y a discutir con profesores de Historía y Religión (cuando no está perdiendo el tiempo en google)

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