Imágenes de la Ciencia y de la Naturaleza: los neutrinos que superan la velocidad de la luz

La hermosa fotografía que traemos hoy corresponde al detector de neutrinos Super-Kamiokande, situado a un kilómetro de profundidad en la mina de Moxumi, cerca de la ciudad de Hida, en Gizu, Japón. La utilizamos para ilustrar una noticia que ha corrido estos días como la pólvora (mejor dicho, como los propios neutrinos) por todo tipo de medios de comunicación: un equipo de físicos ha anunciado que los neutrinos pueden viajar más deprisa que la luz, algo inconcebible por la teoría de la relatividad.

Los esquivos neutrinos

Los neutrinos son unas partículas subatómicas sin carga, de las que se pensaba que no disponían de masa. Hoy sabemos que en realidad sí tienen masa, aunque ésta es extremadamente reducida, equivalente a una milmillonésima parte de la de un átomo de hidrógeno.

La más importante fuente de neutrinos para nosotros es el Sol, que lanza ingentes cantidades de estas partículas que alcanzan la Tierra de forma contínua. Debido a sus características antes mencionadas, los neutrinos viajan a velocidades próximas a las de la luz, pero sin interactuar prácticamente con la materia ordinaria. De esta forma, nuestro planeta (y nuestros propios cuerpos) son atravesados contínuamente por millones de neutrinos sin que se produzca consecuencia alguna.

Lógicamente, todo esto hace que detectar neutrinos sea una operación muy difícil, dado que sólo muy esporádicamente una de estas partículas colisiona con un átomo ordinario. Para detectar estos improbables choques, se emplean gigantescos tanques de agua como el mostrado en la fotografía.

¿Más rápidos que la luz?

Como decíamos, una sorprendente noticia ha revolucionado esta semana a toda la comunidad científica: un equipo de físicos del CERN ha comunicado los resultados de una investigación de más de tres años de duración, en la que han medido la velocidad de un haz de neutrinos obteniendo un valor ligeramente superior al de la velocidad de la luz.

El experimento consistió, básicamente, en emitir un haz de neutrinos desde las instalaciones del CERN en Francia-Suiza hasta el Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) en los Alpes italianos, situado a 730 kilómetros de distancia. Lo sorprendente del resultado es que los neutrinos tardaron en recorrer esta distancia 60 nanosegundos menos de lo que tardaría la luz. Ésta alcanzaría el laboratorio italiano en 2,4 milésimas de segundo; los neutrinos habrían tardado 60 milmillonésimas de segundo menos.

Aunque pueda parecer una diferencia despreciable, el resultado choca de frente con las predicciones de la teoría de la relatividad, según la cual no puede transmitirse información a una velocidad mayor que la de la luz. Por poco que sea, si esta frontera es superada por una pequeña partícula subatómica, obligaría a replantearse los fundamentos de la física y de la cosmología, produciendo una revolución en el conocimiento comparable a la que produjo la propia teoría de la relatividad. Las consecuencias de esto serían importantísimas, desde los modelos cosmológicos hasta las posibles implicaciones en la búsqueda de una teoría unificadora de la física.

Sin embargo, no es el fin de la física

Debemos recordar que una teoría científica no es una mera elucubración, sino una serie de leyes e hipótesis contrastadas que coinciden con las observaciones y permiten realizar predicciones precisas. Si estos resultados fueran correctos, no supondría eliminar toda la física construida hasta ahora, ni mucho menos. La relatividad es un marco que explica con gran precisión los fenómenos físicos, y que presenta una gran capacidad de predicción. Si estuviera errada, no funcionarían los satélites GPS, ni Mercurio estaría donde está, por poner solamente dos ejemplos. Como todas las teorías científicas, la relatividad es una aproximación a la realidad, no la realidad en sí misma. Por mucho que con el tiempo sea modificada o inclusio sustituida, no se podrá ignorar su utilidad para la gran cantidad de fenómenos que describe. Podremos encontrar otras explicaciones más precisas, pero esto no restará valor a la aproximación relativista, de igual forma que cuando Einstein la formuló no se abandonó la mecánica newtoniana por equivocada.

Debido a todo esto, es necesario ser muy cauto cuando un único resultado contradice más de un siglo de observaciones que apoyan la teoría reinante. Probabilísticamente, es mucho más fácil que se trate de un error en el procedimiento o en la interpretación de los resultados. Este tipo de noticias deben ser tomadas con muchísima cautela, tal y como indican los propios autores, la dirección del CERN y el resto de la comunidad científica. Los experimentos deben ser repetidos por otros equipos, los datos contrastados una y mil veces y eliminadas todas las posibilidades de error antes de alcanzar ninguna opinión definitiva.

Justo todo lo contrario de lo que han hecho los medios de comunicación, muchos de los cuales ya han defenestrado a Einstein con titulares tan llamativos como «Aldabonazo a la teoría de Einstein: Los neutrinos viajan más rápido que la luz», «El CERN pone en duda la Teoría de la Relatividad de Einstein»o Los neutrinos contradicen a einstein. Si saltamos a la blogosfera, en muchos sitios solo les falta pegarle fuego al bueno del Dr. Alberto: «Unos 15000 Neutrinos Se Rien De Einstein!«, «Tiembla Einstein: neutrinos más rápidos que la luz» o «La venganza de los neutrinos; einsteien ha muerto.. o se está muriendo!!» (este último, al menos, mata a un tal «einsteien», en lugar de al autor de la teoría de la relatividad). Como decimos, todo lo contrario de lo que aconseja la razón: tomarse los nuevos descubrimientos con prudencia hasta que sean convenientemente contrastados.

Y llegan los iluminados

El colmo del absurdo se alcanza cuando alguien sin ningún tipo de conocimiento en física lee estos resultados  junto con los titulares sensacionalistas y, ni corto ni perezoso, reformula el solito todas las leyes de la naturaleza para amoldarlas a su particular cosmovisión fanático-religiosa. Y es que a algunos les ha faltado tiempo para declarar que la ciencia se ha equivocado una vez más y que estos resultados demuestran que el universo solo tiene 6.000 años de antigüedad (sic!).

En el conocido blog fundamentalista «Logos77’s Blog» se lanzan en plancha a afirmar que «Parece ser que han descubierto que la velocidad de la luz no es la más rapida que existe, según las teorías de Albert Einstein, la lumbrera numero uno para los científicos […] Los científicos ateos que no quieren someterse a Dios quieren demostrar a toda costa que el mundo tiene miles de millones de años, y esto dicen que se sabe por lo que tarda la luz en llegarnos desde espacio de las estrellas más lejanas«. Para pasar a pretender que las «teorías» de un tal Jolimu (un evangélico literalista bíblico) que afirman que la luz viaja de forma inmediata de un punto a otro del espacio, tienen mayor fundamento que las del físico alemán:  «Nuestro amigo y hermano Jolimu, al cual parece que Dios le ha dado mucha sabiduría en estas cosas y es honesto en sus afirmaciones, es más inteligente que todos ellos juntos«.

El mentado Jolimu afirma en sus delirantes escritos que los físicos o bien son idiotas o están vendidos al ateismo masónico internacional (o ambas cosas), dado que cualquier persona puede comprobar que la luz no tarda ningún tiempo en viajar desde las estrellas hasta nuestros ojos, ya que si los tenemos cerrados y los abrimos de repente, podemos ver las estrellas de forma inmediata. Tan simple como eso (no se en que estaría pensando Einstein para complicarse tanto la vida).

Todo este desvarío se explica por algo muy sencillo: los literalistas bíblicos opinan que la Tierra y el resto del Universo existen solo desde hace unos 6.000 años, basándose en los cálculos de las genealogías del Antiguo Testamento. De igual forma que rechazan la evolución porque no concuerda con el relato literal del génesis, no pueden admitir que exista un objeto en el espacio a más de 6.000 años luz, pues esto significaria que esta luz ha estado viajando durante más tiempo del que achacan al propio universo. Por supuesto, galaxias y púlsares a millones de años luz les suponen un dolor de tripas insoportable.

¿Que hacer ante tal contradicción? lo que hacen siempre: negar la evidencia. Andrómeda puede estar todo lo lejos que queramos, esto no les molesta, siempre y cuando su luz no tarde 2,5 millones de años en alcanzar la Tierra.

Curiosamente, y a pesar de despreciar a la ciencia y a los científicos que consideran contradictorios a sus dogmas, se agarran a cualquier clavo ardiendo que crean que supone un revés a sus odiados demonios particulares, aunque provenga de los mismos medios y bajo los mismos métodos que tanto critican. Sin embargo, su gran problema es enarbolar la ignorancia como estandarte, lo que hace que se descalifiquen tan rápidamento como escriben las primeras palabras de sus diatribas.

Usemos una simple calculadora

No haría falta entrar en más detalle que el de simplemente leer las barbaridades que escriben estos profetas, pero hoy es sábado y puedo alargar la entrada un poquito más, solamente para aclararles un par de detalles básicos a estos «investigadores» bíblicos:

Vamos a ver, estimados Logos77, Jolimu y demás ralea: en el caso de que estos resultados fueran ciertos (y despreciando toda la cautela anteriormente mencionada), lo que se habría demostrado es que existen partículas que pueden viajar más rápido que la luz, no que la luz viaje más rápido de lo que se creía. Es decir, la imagen que impresiona nuestra retina procedente de Andrómeda seguira tardando 2,5 millones de años en llegar, independientemente de que los neutrinos emitidos por una supernova en esta galaxia nos alcanzaran un poco antes.

Y ya puestos, ¿cuanto antes?. Hagamos unos cálculos sencillos:

Andrómeda (M31) esta a 23.652.000.000.000.000.000 kilómetros de la Tierra. Como la luz recorre 300.000 kilómetros en un segundo, tarda 23.652.000.000.000.000.000/300.000 = 78.840.000.000.000 segundos en alcanzarnos o, lo que es lo mismo, 1.314.000.000.000 minutos, 21.900.000.000 horas, 912.000.000 días o 2.500.000 años. De ahí viene lo de 2,5 millones de años luz de distancia, que significa el recorrido de la luz viajando durante dos millones y medio de años, algo más manejable que 2,3652×10¹⁹ kilómetros.

En el experimento que nos ocupa, la luz tarda 730/300.000 = 0,00243 segundos (2,43 milisegundos) en recorrer los 730 kilómetros que separan el CERN del INFN. Los netrinos, según los resultados publicados, tardaron 60 nanosegundos (60 milmillonésimas de segundo) menos. Extrapolándolo a la galaxia de Andrómeda, esto supondría que los neutrinos emitidos por una supernova de M31 tardarían 1.944.000.000.000.000.000 nanosegundos menos =  1.944.000.000 segundos  =  32.400.000 minutos = 540.000 horas = 22.500 días = 61,6 años. Es decir, un neutrino emitido en Andrómeda aún tardaría 2.499.939 años en alcanzar la Tierra.

Espero que se me perdone tamaña simplificación;  la física relativista es mucho más compleja que hacer simples reglas de tres. De hecho, insisto en que en el caso de que estos datos se demostrasen, no tengo los conocimientos de física suficientes como para imaginar la magnitud de las consecuencias sobre nuestro conocimiento y concepción del universo. Sin embargo me permito dudar de que asignaran automáticamente  una edad de 6.000 años a la Tierra y al universo.