cuestionada la Teorķa de la Relatividad

En un experimento que amenaza con  derrumbar el principio básico de la teoría de la relatividad, ypor lo tanto de nuestra comprensión actual del universo, unas pequeñas partículas llamadas neutrinos parecen haber viajado más rápido que la luz entre Suiza e Italia.

Los neutrinos han recorrido 730 kilómetros bajo tierra desde el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) en Ginebra hasta el detector del experimento Opera ubicado bajo el macizo de Gran Sasso. Para sorpresa de los físicos que trabajan en el experimento, las partículas han llegado antes de lo esperado.



No mucho antes: apenas unos 60 nanosegundos más pronto que si hubieran viajado a la velocidad de la luz (un nanosegundo es un millón de veces más breve que una milésima de segundo).

Esta diferencia significa que los neutrinos han ido un 0,0025% más rápido que la luz.

La diferencia es pequeña, pero es un sacrilegio: la velocidad de la luz se considera imposible de superar desde que Albert Einstein formuló la teoría de la relatividad en 1905.



El exceso de velocidad de los neutrinos sólo admite dos explicaciones posibles. Una, improbable, es que los investigadores del experimento Opera se hayan equivocado. Pero han analizado datos de más de 15.000 neutrinos captados en el detector a lo largo de tres años y se han asegurado de que las mediciones están bien hechas. Según Matteo Cavalli, director del Institut de Física d´Altes Energies (IFAE) en el campus de la UAB, "han hecho un trabajo fantástico; he leído el artículo científico y he seguido la teleconferencia en la que han presentado sus resultados y no soy capaz de encontrar ningún error".

La segunda explicación, aún más improbable, es que fuera Einstein quien estuviera equivocado. Si se confirma que los neutrinos pueden ir más rápido que la luz, "las consecuencias serían enormes", explica Cavalli. "Echaría por tierra los fundamentos sobre los que hemos construido la física en el último siglo, sería una revolución".

Por ejemplo, se podría viajar al pasado. El propio Einstein ya llegó a la conclusión de que, si se pudiera transmitir algo más rápido que la luz, se podría "enviar un telegrama al pasado". La razón es que "el límite de velocidad de la luz protege la ley de causa y efecto", según explicó ayer a Reuters Jeff Forshaw, de la Universidad de Manchester (Reino Unido).

El experimento Opera ha causado un gran revuelo entre físicos de todo el mundo después de que el artículo científico en que se detallan los resultados fuera colgado en internet el jueves por la noche. Los autores de la investigación invitaron a la comunidad científica a participar ayer en una teleconferencia en la que expusieron su trabajo. Fueron sometidos a lo más parecido a un tercer grado que puede sufrir un científico, pero nadie pudo encontrar fallos en el experimento.

La opinión dominante, compartida por los propios autores de la investigación, es que los resultados deben de ser erróneos y que sería prematuro cuestionar la teoría de la relatividad.

Aunque los resultados acaben siendo erróneos, esto no significa que los investigadores de Opera hayan hecho nada mal. "Han hecho lo correcto", dijo ayer Cavalli, que tampoco cree que los neutrinos puedan ir más rápido que la luz.

"Cuando un experimento llega a un resultado aparentemente increíble y no se encuentra ningún artificio en las mediciones que pueda explicarlo, es una buena práctica científica invitar a que sea examinado más ampliamente", declaró ayer en un comunicado Sergio Bertolucci, director de investigación del CERN.

Los investigadores, que arriesgan su prestigio al presentar unos resultados que generan una gran expectación yque tal vez serán refutados, pidieron ayer que el experimento se repita con otros aceleradores de partículas.

El laboratorio Fermilab de Estados Unidos y el J-PARC de Japón disponen de instalaciones en los que se podría confirmar o refutar que los neutrinos pueden ir más rápido que la luz. Reproducir el experimento y llegar a resultados concluyentes podría costar entre uno y cinco años. Si se repiten los resultados del experimento Opera, habrá que pensar en enviarle un telegrama a Einstein para que corrija su teoría de la relatividad y vuelva a tener razón.

A partir de ahora, si se confirman los resultados del experimento Opera, en lugar de ir a la velocidad de la luz, habrá que ir a la velocidad del neutrino.

Esta partícula, gran desconocida para el público general, es sin embargo la más abundante del universo. También la más pequeña. La más ligera de cuantas tienen masa. Y la más asombrosa.

Cada segundo, alrededor de cien billones de neutrinos procedentes del Sol pasan a través de nuestro cuerpo sin llegar a tocarnos. De día llegan desde el cielo. De noche llegan desde el suelo después de haber atravesado la Tierra. Después continúan su viaje a través de la galaxia.

Somos imperceptibles para ellos. De todas las fuerzas del universo, sólo perciben la fuerza débil, que actúa en el núcleo de los átomos. Por esta razón, sólo se pueden detectar cuando se estrellan contra el núcleo de un átomo. Pero dado que los núcleos ocupan un volumen insignificante respecto al tamaño total de los átomos, pueden pasar a través nuestro sin que ni nosotros ni ellos nos enteremos.

El paso de los neutrinos es la prueba de que estamos hechos de vacío: unas mínimas partículas y grandes espacios sin nada. El único motivo por el que tenemos la sensación de estar hechos de materia, y por el que podemos tocar cuerpos que básicamente están vacíos, es porque nos percibimos a través del electromagnetismo, una fuerza con un radio de acción mucho más largo que la fuerza débil.

Precisamente porque son tan difíciles de detectar, a los neutrinos se les conoce como partículas fantasmas. Para cazarlos es preciso construir grandes detectores subterráneos como el del experimento Opera, formado por bloques de plomo en los que muy de vez en cuando se estrella algún neutrino.

Estos experimentos tienen un enorme valor para los físicos que intentan comprender por qué el universo es cómo es. De las doce partículas elementales que forman la materia del cosmos, tres son neutrinos.

Se producen sin cesar en las reacciones nucleares que tienen lugar en el centro de las estrellas. Del Sol salen cien billones de billones de billones (un 1 seguido de 38 ceros) de neutrinos cada segundo. De ahí que sean valiosos también para comprender qué ocurre en el interior del Sol.

Cuando Einstein ideó la teoría de la relatividad, aún no sabía que existían. Su existencia fue propuesta en 1930 por Wolfgang Pauli como "solución desesperada para salvar (...) el teorema de conservación de la energía". Pauli, que más tarde ganó el Nobel, pensó que, si los neutrinos existían, serían tan huidizos que nadie llegaría a verlos nunca. Pero en 1956 se demostró experimentalmente su existencia. Más de medio siglo más tarde, siguen siendo partículas huidizas difíciles de estudiar, grandes desconocidas que siguen asombrando a los físicos con resultados inesperados como los del experimento Opera.

24-IX-11, J. Corbella, lavanguardia