El pasado septiembre de 2011 se informó de un resultado inesperado, absolutamente inesperado, que revolucionaba la física contemporánea: en oposición a los resultados de todos los experimentos anteriores, los neutrinos podían moverse a velocidades superiores a la velocidad de la luz, una afirmación que apuntaba directamente al corazón de la relatividad especial, una teoría cuyas predicciones han sido confirmadas innumerables veces y que está en la base de la electrodinámica cuántica, capaz esta última de generar predicciones con una precisión sin precedentes en la historia de la ciencia [1].
Una breve historia de este resultado «crucial»: el experimento Opera se realizó entre el CERN (Ginebra) y el laboratorio subterráneo de Gran Sasso, bajo los Apeninos, a unos 730 kilómetros de distancia (la existente, aproximadamente, entre las ciudades españolas de Barcelona y Santander). Los aceleradores del CERN enviaron haces de neutrinos hacia Opera. Como este tipo de partículas apenas interactúa con la materia, los neutrinos atraviesan el subsuelo -digamos- sin inmutarse. Los científicos midieron -con sistemas de GPS y relojes sincronizados- la distancia entre el haz emisor de neutrinos y el punto de detección en Opera y el tiempo empleado en el recorrido. Con ello, calcularon la velocidad.
Lo que en septiembre pasado se anunció fue que, según los registros, los neutrinos enviados desde el CERN viajaban a una velocidad superior a la de la luz, adelantándose a ésta en unas 60 nanosegundos (60 mil millonésimas de segundo: 0,00000006 seg). Si se pudiese celebrar una imposible carrera entre partículas, los neutrinos hubieran ganado a los fotones por unos 20 metros de distancia en un recorrido de 730.000 m.
Los resultados suponían una contradicción con datos anteriores, de altísima precisión, sobre la velocidad de los neutrinos [2]. Los científicos implicados en Opera no se quedaron de brazos cruzados tras el anuncio de los «superneutrinos»: repasaron, una y otra vez, los parámetros del experimento realizado y diseñaron nuevas comprobaciones para contrastar, positiva o negativamente, los realizados. Cambiaron, por ejemplo, las características de los haces de partículas que partían del CERN para mejorar la medida del tiempo. Empero, el resultado que obtuvieron seguía siendo el mismo. ¡Irrumpáin los superneutrinos superlumínicos! ¡Más allá de c, el movimiento era posible!
Sheldon Lee Glashow, Premio Nobel de Física en 1979 junto a Steven Weinberg y Abdus Salam, uno de los grandes especialistas internacionales en física de partículas, se manifestaba sobre el resultado el pasado diciembre de 2011: «Si fuera correcto [el experimento] y los neutrinos fueran 25 partes por millón más rápidos que la luz, significaría que casi todos lo que sabemos está equivocado, saltaría por los aires un siglo de física. Partamos de la base de que la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein es, al menos, aproximadamente correcta, y si tiene un fallo debe ser pequeño, porque hemos hecho muchas pruebas, en muchas direcciones y resulta siempre correcta».
Su primera reacción ante los resultados la narraba del modo siguiente: «Me enteré en Italia y cuando llegué a casa, en Boston, vino mi colega Andy Cohen y recordamos aquel trabajo de hace 50 años. Al rehacer los cálculos aplicados a los neutrinos comprobamos que, siendo superlumínicos, no podrían emitir luz como los protones». Sin embargo, añadía, emitirían pares de partículas electrón-positrón, «perderían su energía» y, por ello, no hubieran llegado al detector Opera. Además, otros numerosos experimentos diferentes habían observado «millones de interacciones de neutrinos en los que debería haber aparecido esa emisión de pares electrón-positrón». Nunca había aparecido.
¿Debía haber entonces algún error en Opera? Eso pensaba Lee Glashow. Acertó. «El de Opera es un equipo muy competente, muy bueno», pero el realizado era un experimento muy, pero que muy complicado. ¡No sólo la física teórica es sofisticada! «Han eliminado una potencial fuente de error, con el nuevo haz de los neutrinos que parte del CERN, pero aún tiene que revisar cuestiones sobre la medida de la distancia recorrida y del tiempo empleado». Mientras tanto, señalaba Lee Glashow, se repetiría el experimento en USA, en el detector Minos, y se estaban repasando los datos de un experimento similar en Japón.
Lee Glashow recordaba una situación parecida de los años ochenta con el gran físico canario Blas Cabrera como protagonista «[…] me viene una a la memoria: en los años ochenta el físico español Blas Cabrera, trabajando en Stanford, anunció haber detectado un monopolo magnético [una teórica partícula subatómica]. No hubo otro, pese a que el experimento se hizo con muchísima más precisión, y no se encontró el error». La conclusión extraída por el Premio Nobel a sus 79 años de edad: «Si es así, me retiro. No estoy preparado para renunciar a la conservación de energía y momento» [3]
La cronología final de los resultados y declaraciones puede ser expuesta así:
23 de septiembre de 2011. Dario Autiero, en nombre de los colaboradores del experimento Opera (Instituto Nacional de Física Nuclear italiano), anuncia en el CERN haber medido una velocidad de los neutrinos superior a la de la luz (contra lo establecido en la teoría de la relatividad especial de Einstein).
Octubre de 2011. Se acumulan comentarios científicos sobre el asunto; la inmensa mayoría son críticos con el supuesto hallazgo.
Noviembre de 2011. Opera repite el experimento: obtiene los mismos resultados sobre los, supuestamente, neutrinos superlumínicos.
Febrero de 2012. Los autores del «experimento crucial» admiten dos fallos en su detector. ¿Dónde se ubicaron? En una conexión de fibra óptica y en un temporizador. ¡La materia! ¡Ay la materia!
Marzo de 2012. Dimiten el portavoz de la colaboración Opera, Antonio Ereditato, y Dario Autiero, el coordinador científico del experimento. Ese mismo mes, Icarus, otro experimento de neutrinos del laboratorio de Gran Sasso, anuncia que han medido la velocidad de los neutrinos: c no es superada.
Junio 2012. Cuatro experimentos de Gran Sasso, incluidos Opera [4] e Icarus, han repetido las mediciones. Según los resultados de todos ellos, la velocidad de los neutrinos es coherente con c, con la velocidad de la luz.
El CERN quedaba algo tocado indirectamente. Lo conseguido sobre el bosón de Higgs lo ha vuelto a poner en el primer plano de la comunidad científica internacional.
Pablo García, un físico de partículas del Ciemat, y miembro también del CERN, ha declarado: «Uno puede argüir precipitadamente que es un error imperdonable, pero en realidad esto pone de manifiesto la complejidad del experimento y lo difícil que es tener bajo control todos los detalles ; de hecho, forma parte de la vida cotidiana del científico enfrentarse a estas situaciones en las que la emergencia de un efecto desconocido pone a prueba la solidez de tu trabajo» [la cursiva es mía]
Resumiendo: los mismos científicos de Opera que anunciaron el resultado encontraron dos fallos al repasar su trabajo. Uno residía en un dispositivo clave para sincronizar los GPS; el segundo se ubicaba en la conexión por fibra óptica entre el receptor de GPS y el reloj principal de la toma de datos.
Más allá de la sin duda enorme complejidad de la «cosa en sí», una conjetura extracientífica sobre lo sucedido: no debería extrañarnos que ambos fallos tuvieran algo que ver, más o menos directamente, con la presencia de externalidades en el CERN, con las condiciones de trabajo de técnicos y trabajadores que no forman parte de la plantilla del Laboratorio europeo sino de empresas contratadas (o de subcontratas de subcontratas) para realizar determinadas tareas por importantes o cruciales que esas puedan ser. ¡Externalizar es la divisa esencial del capitalismo realmente existente nos ubiquemos donde nos ubiquemos! También en este ámbito. Por ejemplo, ¿cómo y quiénes realizaron las conexiones de fibra óptica?
Superficialmente, se dirá, «externalizar» ciertas tareas sale más a cuenta y ese tipo de cuentas, como es sabido, cuentan mucho. El gran físico español Álvaro de Rújula habló de ello hace meses refriéndose a una circunstancia muy similar. De tal modo, podría inferirse con la prudencia siempre debida, que el capitalismo sin bridas en el que (mal)vivimos no es tampoco afable con la ciencia básica ni con la experimentación que le es anexa. ¿Por qué tendría que serlo?
Notas:
[1] Según la teoría de la relatividad especial, existe una velocidad límite. Sólo puede ser alcanzada por partículas de masa cero. Si los neutrinos perteneciesen a esta categoría (y no es el caso), deberían moverse con velocidad c, la de la luz, no más rápido. Dado que sabemos que tienen una masa mayor que cero, deberían ir más despacio que los fotones, en ningún caso más deprisa.
[2] Las observaciones más notables a este respecto son las de los neutrinos emitidos por supernova 1987A, una explosión estelar que se observó en el cielo. Se pudo entonces registrar la llegada de unos neutrinos de energía muy inferior a los de Opera y con velocidad acorde con la teoría de la Relatividad
[3] El paso -«no estoy preparado para renunciar a la conservación de energía y momento»- muestra la grandeza científica de Sheldon Lee Glashow y la enorme dificultad que representa revisar principios científicos más asentados, especialmente por científicos no jóvenes.
[4] Hay más nudos en esta historia: parte de los miembros de Opera no quisieron firmar en su momento el artículo científico con los resultados de los neutrinos superlumínicos y fueron constantes, según diversas informaciones, los debates internos acerca de si fue o no apresurada la presentación pública inicial de los resultados.
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