NEUTRINOS MÁS VELOZ QUE LA LUZ

En el Laboratorio europeo de Física de Partículas (CERN, junto a Ginebra) se ha realizado un experimento que, con un aparato que detecta los haces de neutrinos disparados desde el acelerador del CERN, LHC, a unos 700 kilómetros de distancia de Gran Sasso, para estudiar como se transmutan los neutrinos de un tipo en los de otro tipo. El caso es que se han topado con un resultado nada esperado.Resulta que al realizar la medición de la velocidad a la que se han lanzado, los cálculos hasta ahora no erroneos, daban un resultado mayor a la velocidad máxima de la luz. El efecto es inconcebible para los físicos ya que rompe una máxima preestablecida y aceptada de la teoría de la relatividad especial de Albert Einstein, pero hay que estudiarlo antes de descartarlo. Se ha publicado y presentado todos los datos del experimento, de modo muy técnico, para que puedan empezar a evaluar los datos los expertos ajenos al experimento, que se ha presentado en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), junto a Ginebra, en el auditorio principal de la institución y con transmisión abierta por internet. Los resultados obtenidos se han verificado tras la repetición del experimento unas 15.000 veces antes de darse a conocer. La intención de la publicación no es sin embargo la postulación de nuevas teorías, sino la petición a la comunidad científica mundial a contrastar los resultados y encontrar una explicación al fenómeno antes de darlo por un hecho irrefutable o erróneo.

Por lo que en Japón y Estados Unidos han comenzado ya a estudiar este fenómeno.

EL ACELERADOR  DE PARTÍCULAS




Un acelerador de partículas es un dispositivo que utiliza campos electromagnéticos para acelerar partículas cargadas hasta altas velocidades, y así, colisionarlas con otras partículas. De esta manera, se generan multitud de nuevas partículas que -generalmente- son muy inestables y duran menos de un segundo, o bien, permite estudiar más a fondo las partículas que fueron colisionadas por medio de las que fueron generadas. Hay dos tipos básicos de aceleradores de partículas: los lineales y los circulares. El tubo de rayos catódicos de un televisor es una forma simple de acelerador de partículas.

Los aceleradores de partículas imitan, en cierta forma, la acción de los rayos cósmicos sobre laatmósfera terrestre, lo cual produce al azar una lluvia de partículas exóticas e inestables. Sin embargo, los aceleradores prestan un entorno mucho más controlado para estudiar estas partículas generadas, y su proceso de desintegración.

Ese estudio de partículas, tanto inestables como estables, puede ser en un futuro útil para el desarrollo de la medicina, la exploración espacial, tecnología electrónica, etcétera.


Neutrino

Los neutrinos son partículas subatómicas de tipo fermiónico, sin carga y espín 1/2. Desde hace unos años se sabe, en contra de lo que se pensaba, que estas partículas tienen masa, pero muy pequeña, y es muy difícil medirla. Hoy en día (2011), se cree que la masa de los neutrinos es inferior a unos 5,5 eV/c2,2 lo que significa menos de una milmillonésima de la masa de un átomo de hidrógeno. Su conclusión se basa en el análisis de la distribución de galaxias en el universo y es, según afirman estos científicos, la medida más precisa hasta ahora de la masa del neutrino. Además, su interacción con las demás partículas es mínima por lo que pasan a través de la materia ordinaria sin apenas perturbarla.
La masa del neutrino tiene importantes consecuencias en el modelo estándar de física de partículas ya que implicaría la posibilidad de transformaciones entre los tres tipos de neutrinos existentes en un fenómeno conocido como oscilación de neutrinos.
En todo caso, los neutrinos no se ven afectados por las fuerzas electromagnética o nuclear fuerte, pero sí por la fuerza nuclear débil y la gravitatoria. Al conocerse con exactitud las reacciones nucleares que se dan en el Sol se calculó que un apreciable flujo de neutrinos solares tenía que atravesar la Tierra a cada instante. Este flujo es enorme pero los neutrinos apenas interactúan con la materia ordinaria. Incluso las condiciones del interior del Sol son "transparentes" a éstos. De hecho, un ser humano es atravesado por miles de millones de estas diminutas partículas por segundo sin que se entere. Así pues se hacía difícil concebir algún sistema que pudiese detectarlos.




Radiación cósmica de fondo

Se cree que, al igual que la radiación de microondas de fondo procedente del Big Bang, hay un fondo de neutrinos de baja energía en nuestro Universo. En la década de 1980 se propuso que estos pueden ser la explicación de la materia oscura que se piensa que existen en el universo. Los neutrinos tienen una importante ventaja sobre la mayoría de los candidatos a materia oscura: sabemos que existen. Sin embargo, también tienen problemas graves.

De los experimentos de partículas, se sabe que los neutrinos son muy ligeros. Esto significa que se mueven a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Así, la materia oscura hecha de neutrinos se denomina "materia oscura caliente". El problema es que, al encontrarse en rápido movimiento, los neutrinos habrían tendido a expandirse uniformemente en el Universo, antes que la expansión cosmológica los enfriara lo suficiente como para concentrarse en cúmulos. Esto causaría que la parte de materia oscura hecha de neutrinos se expandiera, siendo incapaz de formar las grandes estructuras galácticas que vemos.

Además, estas mismas galaxias y grupos de galaxias parecen estar rodeadas de materia oscura que no es lo suficientemente rápida para escapar de estas galaxias. Presumiblemente, esta materia proveyó el núcleo gravitacional para la formación de estas galaxias.. Esto implica que los neutrinos constituyen sólo una pequeña parte de la cantidad total de materia oscura.

24 de febrero de 2012:

El CERN, el laboratorio europeo de física nuclear, reconoció ayer que en el experimento que detectó unos neutrinos más rápidos de la luz se produjeron al menos dos problemas técnicos que pudieron influir en el resultado: un cable mal conectado y una errónea sincronización de dos cronómetros.
El anuncio de que se había detectado un posible error, avanzado el miércoles por la noche en un blog de la revista Science, obligó a los investigadores del experimento Opera a ofrecer una explicación y a confirmar que en mayo, si se resuelven los problemas, se repetirá el envío de neutrinos para verificar si realmente iban tan rápido. Los problemas son ciertos, admitieron, pero aún es pronto para asegurar que condicionaron los resultados.

El experimento que originó la controversia consistió en lanzar haces de neutrinos desde la sede del CERN (Ginebra, Suiza) hasta el laboratorio de recepción del Gran Sasso (centro de Italia). En el experimento, comprobado con 15.000 neutrinos, las intrigantes partículas subatómicas recorrían de forma subterránea los 730 kilómetros de distancia y llegaban 60 nanosegundos antes que la luz.

EINSTEIN SIGUE IGUAL / Los resultados ponían en entredicho la teoría de la relatividad de Einstein -confirmada hasta la saciedad de forma experimental-, que establece que nada que pueda viajar más rápido que la luz. Muchos científicos manifestaron sus dudas sobre el experimento.

Ayer, los investigadores de Opera dieron algunos detalles de los problemas. El primero, por ejemplo, se originó por una conexión defectuosa en el cable de fibra óptica que conecta el reloj central del experimento con el GPS exterior. Eso sí, no es que estuviera desconectado. En esencia, la señal que discurre por la fibra mal conectada va más lento de lo que se había estimado, por lo que, una vez calculada la corrección, se obtiene como resultado una velocidad final más rápida. La segunda anomalía fue un error en el oscilador del cronómetro interno del experimento. Sorprendentemente, este fallo produce un efecto opuesto: puede diminuir la velocidad real.