viernes, 21 de octubre de 2011

¿qué hora es? o el misterio de los neutrinos acelerados.

Hace algunos días (vale, estoy vago y escribo poco) escribía sobre el inquietante resultado del experimento OPERA en el que se habían registrado  velocidades de los neutrinos ligeramente superiores a las de la luz. La velocidad no era excesivamente superior, unos 6 Km/s en un rango de casi 300.000 pero claro, eso parecía hacerse tambalear la Teoría de la Relatividad de Einstein. Bueno, eso de tambalear ... es un poco excesivo. Lo que podría pasar es que abriría las puertas a un paso más allá. La Teoría de la Relatividad seguiría siendo válida en la mayor parte de los casos, al igual que las leyes de Newton siguen siendo de aplicación en muchos casos que no impliquen cosas raras como velocidades muy altas o grandes masas que tienen la mala costumbre de deformar el espacio-tiempo. La opinión generalizada de la comunidad científica (y la mía en particular, que ni pertenezco a dicha comunidad, ni soy físico sino un mero aficionado con ganas de contar cosas) se decantaba por un error de experimentación en alguna parte (la cuestión es que no se daba con él) pero siempre te quedaba el morbillo de pensar y si hay algo más allá de la velocidad de la luz ...

Pues parece que hay una explicación encontrada por un holandés y lo curioso es que la solución se basa en lo que parecía que desmontaba el experimento: La Teoría de la Relatividad.

Básicamente, los autores del experimento tienen que determinar con precisión la situación del origen y el destino de los neutrinos. Utilizando un GPS afirman que han determinado dicha posición con un margen de 20 cms (no está mal para 730 kms) Para determinar el momento de salida y llegada de los neutrinos utilizan los relojes atómicos de los GPS que tiene una precisión de unos 50 ns (un nanosegundo es una milmillonésima de segundo) y eran estos relojes los que usaban para sincronizar la prueba.

¿qué pasó? ¿fallaron los relojes? No, estos funcionaron bien y son suficientemente precisos para la mayor parte de los experimentos que se realicen ... salvo cuando usamos velocidad muy altas, prácticamente como la velocidad de la luz. Al medir algo tan rápido en una distancia tan pequeña (para esa velocidad) hay que tener en cuenta un sutil detalle que puede influir en la precisión y ese sutil detalle es que el reloj no está estático al lado del emisor o del receptor, sino que se encuentra a unos 20.000 kms de altura moviéndose a varios km/s ¿y que pasa cuando un cuerpo se mueve respecto a otro? pues que el tiempo es relativo y dentro del cuerpo más veloz el tiempo pasa más despacio que dentro del cuerpo estático (respecto a su referencia)  La velocidad del satélite respecto a la de la luz es despreciable pero existente. La deformación del espacio tiempo existe, pero es tan sutil que para la mayor parte de los experimentos se puede ignorar, pero no para este caso. La velocidad del satélite hace que el tiempo vaya más despacio, metiendo un error de unos 32 ns. Al tener dos puntos (origen y destino) los errores se suman y esos 64 ns se paracen mucho a los 60 ns de antelación que tenían los neutrinos (todas las medidas tienen un margen de error)

Al final, lo que parecía enmedar a Einstein no hace más que reafirmar su teoría.


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