Del catálogo de partículas subatómicas conocidas y postuladas, los neutrinos son especialmente sorprendentes: sin carga eléctrica, y con una masa que todavía es objeto de debate, están por todas partes pero apenas interaccionan con la materia ordinaria.
El Sol produce enormes cantidades de neutrinos, que nos atraviesan a razón de miles por segundo sin inmutarse, y sin que nos enteremos. Los neutrinos solares son de tipo “electrónico” porque surgen en reacciones nucleares en las que interviene un electrón o su antipartícula, el positrón.
Hay otros dos tipos de neutrinos: tauónicos y muónicos asociados respectivamente a partículas t (tau) y m (mu), que sin entrar en detalles, son similares al electrón pero con mayor masa.
Los neutrinos solo responden a la interacción débil, por eso apenas se ven afectados por la materia, haciendo su detección muy poco probable y por tanto muy difícil, pero no imposible.
Desde la década de 1.960, varios experimentos en la Tierra detectan con regularidad neutrinos solares (de tipo electrónico), aunque en una proporción que no coincide con la calculada para la producción del Sol. Esta discrepancia que duró más de 30 años fue conocida como “el problema de los neutrinos solares” y se resolvió con el descubrimiento de un fenómeno conocido como “oscilación”.
La oscilación consiste en que los neutrinos de cualquiera de los tres tipos mutan en neutrinos de los otros dos tipos de manera periódica. Para que la oscilación sea posible, es condición necesaria que los neutrinos tengan una masa en reposo distinta de cero, y por tanto, según la Teoría de la Relatividad, no pueden alcanzar (ni mucho menos superar) la velocidad de la luz en el vacío.
El experimento CNGS, algunas de cuyas conclusiones han saltado a la actualidad este fin de semana, tiene como objetivo principal estudiar la oscilación entre neutrinos muónicos y tauónicos.
Para ello se genera en las instalaciones del CERN, en la frontera entre Francia y Suiza, un haz de neutrinos muónicos que viajan 732 Km en línea recta a través de la corteza terrestre hasta un detector en Gran Sasso, Italia.
Este experimento ha medido con exquisito cuidado y precisión la distancia entre la fuente del haz de neutrinos y el detector, así como el tiempo que los neutrinos tardan en recorrerla.
Teniendo en cuenta todos los factores que pueden inducir errores en las medidas, los resultados (sobre una base de 16.000 eventos) indican que los neutrinos se adelantan unos 60 nanosegundos sobre el tiempo calculado para la luz en el vacío sobre la misma distancia, es decir, atraviesan la corteza terrestre a una velocidad ligeramente mayor que la de la luz en el vacío.
Esta es una afirmación extraordinaria y requiere pruebas extraordinarias, por lo que es necesario que un equipo independiente (en otro lugar y con otros medios) repita el experimento. Evidentemente, esta es una tarea harto complicada y costosa, pero de confirmar el resultado abriría una nueva perspectiva en la Física fundamental, que obligaría a los teóricos a cuestionarse muchas cosas.
Personalmente, no creo que haya que dudar de la Relatividad, que tantos éxitos ha alcanzado en sus escasos 100 años de historia. Más que decir que está equivocada (como se ha sugerido en algunos medios), habría que preguntarse si es completa, como ocurrió con la teoría de la gravitación de Newton, que restringida a un único sistema de referencia y un rango de velocidades mucho más pequeñas que la de la luz, produce resultados válidos para gran cantidad de situaciones.
Para saber más:
Cuentos Cuánticos: un interesantísimo blog que explica cuestiones de Física con rigor y claridad.
Y por supuesto, las fuentes:
La web del CNGS
La web de OPERA
La descripción del experimento CNGS:
Y por último, el artículo en el que los investigadores de OPERA exponen sus conclusiones.
