Los neutrinos atropellan a Einstein

Lo primero que hay que hacer antes de seguir leyendo este post es olvidarse de que uno es humano. Sólo así se podrán entender las magnitudes que entran en juego en la noticia de que unos neutrinos, partículas con la milmillonésima parte de la masa de un átomo de hidrógeno, han superado la velocidad de la luz, unos 299.792 kilómetros por segundo. Su exceso de velocidad, apenas 14 Km/s podría chocar con los postulados esenciales en los que se apoya la física y sobre ella buena parte de la vida moderna. Su impacto es tal que los científicos ya se afanan en repetir el experimento para descartar que se trate de un fallo en los sistemas de medición.

La teoría de Albert Einstein de la Relatividad Especial, una de las dos patas junto a la mecánica cuántica de la física moderna, se basa en dos postulados. Uno sostiene que la radiación electromagnética viaja a la misma velocidad, la de la luz, sin importar cómo se mueva el observador. El otro mantiene que las partículas de luz, los fotones, no tienen masa, por lo que ninguna partícula con masa puede moverse a una velocidad mayor que la luz. Los neutrinos, una de las partículas subatómicas, no tienen carga eléctrica, sólo responden a una de las cuatro fuerzas fundamentales del Universo y, lo que es más importante, casi no tienen masa, pero la tienen. Por eso viajan a velocidades altísimas pero "no deberían ser capaces de viajar más rápido que la velocidad de la luz", explica el físico del MIT Peter Fisher, en un corto pero clarificador cuestionario.

Esto es lo que explica el revuelo levantado el viernes en la sede de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), en Suiza. En un auditorio atestado, con científicos sentados en el suelo, uno de los responsables del experimento, Dario Auterio, explicó cómo durante los últimos tres años han enviado haces de neutrinos en un viaje de 730 kilómetros. De media, los más de 15.000 neutrinos lanzados  a 300.006 Km/s tardaron en llegar a su destino 2,43 milisegundos, es decir 60 nanosegundos (la milmillonésima parte de un segundo) más rápidos de lo que lo habría hecho un rayo de luz en el vacío. Este dato  (la investigación, sólo apta para físicos, se puede consultar aquí) o tiene algún error o atropella la base de la teoría de Einstein. Por eso los científicos, cargados de prudencia usaron la palabra anomalía.

De hecho, la mayor parte de la investigación se dedica a medir los posibles errores. Los neutrinos, un subproducto de otras partículas cuando decaen, se conseguían lanzando a una grandísima velocidad haces de protones contra barras de grafito donde se descomponían en otras más pequeñas, como los neutrinos, que salían disparados hacia las instalaciones que el italiano Instituto Nacional de Física Nuclear tiene bajo el macizo del Gran Sasso, la montaña más alta de los Apeninos. Allí, a 1.400 metros de profundidad se encuentra OPERA, un sofisticado detector de partículas. El aparato, de 1.300 toneladas, tiene dos compartimentos con placas de plomo con la misión de frenar los neutrinos y fijar el momento de su llegada. Lo primero que tuvieron que hacer los científicos, ayudados por geodésicos, fue calcular la distancia exacta entre el punto de origen y el de partida: 730 kilómetros ,534 metros y 61 centímetros, con un margen de error de 20 centímetros.

Lo segundo fue cronometrar los relojes. El flanco débil de este tipo de experimentos son los aparatos de medición y control. Un error puede adulterar los resultados. Los científicos usaron sistemas de localización GPS para medir la distancia entre el CERN y el Gran Sasso. Ambos se encuentran bajo tierra. Eso se hace para evitar la interferencia de los neutrinos procedentes del espacio. No es un detalle menor: cada segundo 65.000 millones de estas partículas atraviesan cada centímetro cuadrado de nuestra piel y esos son sólo los que proceden del Sol, sin contar el resto de estrellas. Por suerte, dada su masa cercana a cero, su falta de carga, su débil interacción con la fuerza de la gravedad y su única sujeción a la interacción nuclear débil, nos atraviesan sin dejar un rasguño. Por último, un par de relojes atómicos de cesio, con una desviación de un segundo en 30 millones de años, medían cuándo salían del CERN y llegaban al laboratorio del OPERA, donde los esperaban 160 científicos. Con todo esto en cuenta, calcularon que su margen de error era de 10 nanosegundos. Eso deja aún otros 50 nanosegundos de velocidad por encima de la de la luz.

"Este resultado es una completa sorpresa ", dijo el portavoz de OPERA, Antonio Ereditato. "Después de muchos meses de estudios y controles cruzados no hemos encontrado ningún efecto instrumental que pudiera explicar el resultado de la medición" añadió. Su prudencia es lógica. El hallazgo de su equipo va en contra de lo postulado en la teoría de la Relatividad Especial. Aunque una ovación cerrada cerró su intervención en el auditorio del CERN, son muchos los científicos, empezando por ellos mismos, los que mantienen su escepticismo. De hecho, Ereditato invitó a otros equipos a repetir el experimento: en ciencia algo se considera probado sólo cuando el resultado puede ser replicado bajo las mismas circunstancias. Ahora mismo hay dos equipos, uno en Japón y otro en EEUU con capacidad para volver a ensayar y comprobar si sus neutrinos también van más rápido que la luz.

Hasta entonces, sería de temerarios enterrar las ideas de Einstein. Sin ellas el vacío será muy grande y eso provoca vértigo. El propio Ereditato lo recuerda en unas declaraciones a AP. "Cuando Einstein planteó su relatividad, no destruyó lo que había hecho Newton. De hecho, Newton explica el 99,9 por ciento de lo que sucede a nuestro alrededor. Pero aún así, en algunas condiciones especiales de la materia, nos vemos obligados a utilizar la relatividad especial", declaró Ereditato y añadió: "Ahora supongamos que nos encontramos un día que, en condiciones extremas, hay que tener en cuenta las correcciones que sabemos ahora. Eso no significa que Einstein esté equivocado". El responsable de relatar al mundo  que unas pequeñísimas partículas pueden darle un vuelco a una de las teorías más grandes de la ciencia es  responsable del Centro para la Física Fundamental Albert Einstein de la universidad de Berna. Toda una paradoja.