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La teoría de la relatividad, ¿en entredicho?

Renata Sánchez| El Universal
Miércoles 28 de septiembre de 2011
La teora de la relatividad, en entredicho?

. (Foto: EL UNIVERSAL )

El experimento OPERA podría derrumbar las concepciones sobre la física con las que comprendemos el funcionamiento del Universo; científicos piden recrear el experimento

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El viernes pasado los pilares de la física se sacudieron. La responsable fue una partícula que podría viajar más rápido que la luz, el neutrino. El experimento OPERA de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés) y del Laboratorio Nacional Gran Sasso, de Italia, encontró por accidente que los neutrinos superaron en 60 nanosegundos la barrera cósmica de los 299 mil 792 kilómetros por segundo establecida por la teoría de la relatividad.

Antonio Ereditato, físico de la Universidad de Berna y portavoz de los 160 miembros del experimento, matizó el hallazgo al informar que el margen de error es de 10 nanosegundos, luego de analizar 15 mil neutrinos que viajaron a lo largo de 730 kilómetros bajo la tierra de Ginebra a su detector en Italia.

Ereditato presentó los resultados en un seminario en el CERN en el que pidieron a físicos de todo el mundo que analicen los datos, pues su equipo no detectó ningún error de medición.

Defendió la solidez de todos los parámetros y tecnologías usadas; los laboratorios están sincronizados mediante un sistema GPS de medición de tiempo y distancia calibrado con un sistema de relojes atómicos, con error de 2 nanosegundos. Además, tomaron en cuenta la rotación de la Tierra para asegurarse de que no había errores en la distancia.

Físicos mexicanos aseguraron a EL UNIVERSAL que es muy pronto para dar conclusiones, dado que la ciencia exige que los hallazgos sorpresivos se analicen, comparen y reproduzcan experimentalmente, pero se suman a la idea de que antes de poner en duda una teoría que ha explicado desde 1905 la física moderna, se podría hablar de un error en el experimento.

“En ciencia todos los resultados deben ponerse en tela de juicio y repetirse. La reproducibilidad de un experimento es esencial para ser establecido. Otros experimentos con el mismo potencial de OPERA han saltado a revisar sus análisis con mayor estadística, ahora van a tener haces de neutrinos con mayor intensidad y van a acumular datos de manera tal que puedan recabar los mismos datos de OPERA”, dijo Alejandro Ayala del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM.

La clave, repetirlo

Los neutrinos son partículas elementales que hasta 1998 se comprobó que poseían mínima masa, por lo que casi no interactúan con la materia; pueden traspasarla como si viajaran en el vacío.

En la naturaleza, la Tierra recibe neutrinos provenientes del cosmos, principalmente del Sol. Los laboratorios los producen colisionando protones.

En su camino son capaces de cambiar de uno a otro de los tres que existen: neutrino muon, neutrino tao y neutrino del electrón. Esta capacidad de cambio se denominó oscilación y es la línea de investigación que seguía OPERA, así como los otros experimentos que se realizan en Estados Unidos y Japón.

Según los científicos entrevistados, esos países podrían realizar los experimentos que refutarán o comprobarán los hallazgos del equipo europeo.

“Esos dos grupos podrían generar una medición del tiempo suficientemente precisa comparable a la de OPERA; para ello tendrían que recabar suficientes datos, quizá en un par de años”, dijo Alexis Aguilar, quien participa en un experimento con neutrinos, MiniBoone, en EU.

Aguilar explicó que hay variables que se tienen que tomar en cuenta para reproducir el experimento, pues la distancia para disparar los haces es similar en EU y Europa, 730 km, pero en Japón es sólo de 295 km. Además, la energía de sus aceleradores de partículas no es igual. “La probabilidad de que un neutrino interactúe con la materia depende de la energía que tenga, mientras más energético es más puede interactuar. Los neutrinos de alta energía son más fáciles de detectar”, explicó Aguilar.

Falla experimental

El físico y presidente de la Academia Mexicana de Ciencia, Arturo Menchaca, reconoce la seriedad del estudio y aplaude la cautela con la que la han presentando. Aunque, asegura, como muchos otros científicos que cuestionaron la presentación de Ereditato, que hay un error en la medición.

“Están abiertas las dos posibilidades, ellos encontraron un resultado notable, que bien puede indicar que hay un error sistemático en sus medidas, que yo diría que es lo más probable en estos momentos, por más que ellos hallan cuidado su experimento; o hay algo peculiar con los neutrinos que no ha sido observado antes. Hay que admitir que esta es la medida más precisa obtenida”.

Miguel Alcubierre, del Instituto de Ciencias Nucleares, concuerda con la actitud escéptica ante el hallazgo.

“La velocidad de los neutrinos se habían medido antes y no se había visto. En particular, se han medido a distancias astronómicas. En 1987 se detectó una supernova en una de las nubes de Magallanes, galaxias cercanas a la nuestra y se vio la luz. Los neutrinos llegaron un poquito antes, como dos horas, esto no quiere decir que viajaran más rápido que la luz, sino que al tener una masa tan baja traspasan sin problema la materia. A la luz sí le afecta pasar las capas de gases. Los neutrinos llegaron de acuerdo a los modelos. Si esto que midieron en Gran Sasso fuera cierto, los neutrinos hubieran llegado cuatro años antes y los vimos dos horas antes. Esto contradice los resultados de este experimento”, comentó el físico.

Ayala matizó que la ciencia moderna esta llena de esos resultados, “no son erróneos, ayuda a que la ciencia crezca, se entiende como funcionan los aparatos de producción y detección”.

¿Viajar en el tiempo?

El taquión es una partícula hipotética que matemáticamente se propuso podría viajar más rápido que la luz en el vacío. Sin embargo, nunca se ha detectado. De comprobarse los resultados de OPERA, los neutrinos derribarían la teoría de la relatividad.

“Según la teoría de la relatividad, si una partícula comienza a moverse más y más rápido acelerarla cada vez más cuesta más energía, de tal forma que si uno pretendiera empujar una partícula a la velocidad de la luz, tendría que invertir una cantidad infinita de energía, lo cual es imposible. Según esta teoría, no se puede acelerar una partícula a la velocidad de la luz. Muchísimo menos superarla, esto implicaría una revisión de los fundamentos de la teoría para permitir que esto ocurriera”, dijo Aguilar.

Si se confirma que los neutrinos rebasan este límite cósmico la concepción actual del Universo se debe replantear.

“La causalidad es el hecho de que las causas preceden a los efectos. Enviando una señal y se recibe en otro lado. Tiene una estructura muy clara en el Universo que se explica con la teoría de la relatividad. Eso me dice que la velocidad a la que se propagan los efectos físicos es a la velocidad de la luz y de hecho la relatividad nos dice que si algo puede viajar más rápido que la luz, entonces es posible comunicarse al pasado. Se puede utilizar para enviar información al pasado, lo que es un desastre porque quiere decir que podemos alterar lo que ya ocurrió.

“Con esto se reestablecerían todas las relaciones causales. La relatividad no es nada más que nos guste, tenemos 100 años con ella y ha pasado todas las pruebas experimentales y observacionales a la que se le ha sometido”, detalló Alejandro Ayala.

Cautela científica

En su exposición, el vocero de OPERA, Antonio Ereditato, dijo que era demasiado pronto para declarar que la teoría de la relatividad estaba mal. Por el contrario, lo denominó como un resultado curioso que no se puede explicar. Sin embargo, la posibilidad de cambio de paradigma permanece latente.

“En ciencia las revoluciones comienzan porque los paradigmas se vienen al suelo, entonces hay que entender lo que ya se sabía y los nuevos resultados. En ciencia hay que avanzar en la repetición del resultado que refuta o comprueba. Yo creo que en este momento es muy temprano para decir si es o no una revolución”, dijo Ayala.

Arturo Menchaca destacó que lo relevante de OPERA es que los descubrimientos científicos suelen ocurrir de improviso, si bien habrá que tomar la medición de los neutrinos con precaución, para él este hallazgo es el máximo ejemplo de lo que un país puede lograr con inversión en ciencia.

“Estos instrumentos se construyen con unos propósitos, lo que nos lleva a imaginar lo que vamos a descubrir, para qué los vamos a usar. Pero, en realidad, los verdaderos descubrimientos provienen de resultados inesperados. Uno construye ciertos aparatos y tengo que justificar a los gobiernos para qué los usaré y si no lo descubro todo mundo me quiere cocinar vivo, pero al final, con el tiempo salen resultados para los cuales no son planeados, simplemente así es la ciencia”, dijo Menchaca.

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