26 de septiembre de 2011

El neutrino del CERN: no creas todo lo que se dice de la velocidad de la luz


Por Hugo Jara Goldenberg

Este artículo está también publicado en el DiarioW5

Revuelo mundial ha provocado el anuncio realizado por un grupo de físicos de los laboratorios del CERN (Centro Europeo de Investigación Nuclear), que señala que mediante un experimento, repetido muchas veces, se ha logrado demostrar que ciertas partículas – los neutrinos – se desplazan a una velocidad superior a la de la luz.

De inmediato la noticia se ha transformado en portada de los medios de prensa, bajo titulares amarillistas, tales como: “Einstein estaba equivocado”, “Tiembla la teoría de la relatividad”, “Ahora sí podremos viajar en el tiempo” y muchas otras que desvirtúan el verdadero sentido del anuncio científico.

Para poner algo de claridad en este anuncio son necesarias algunas precisiones. En primer lugar, hay que señalar que la teoría de la Relatividad no dice que sea imposible que algo pueda viajar más rápido que la luz, lo que afirma es que no es posible para un objeto material alcanzar la velocidad de la luz en el vacío. Y esto ocurre simplemente porque al aumentar la velocidad, aumenta también la masa del objeto, y si ese objeto hipotético alcanzara la velocidad de la luz tendría entonces una masa infinita, y requeriría para su desplazamiento a ese punto una cantidad infinita de energía. Es esta la razón que explica porqué la velocidad de la luz en el vacío es un límite inalcanzable.

Sin embargo, pueden existir partículas que viajen naturalmente a la velocidad de la luz, sin necesidad de acelerarlas para lograrlo, como es el caso de los fotones. Y también la teoría de la Relatividad acepta la existencia de los taquiones, que son partículas, hipotéticas, que se desplazarían naturalmente a velocidades superiores a la de la luz.

Por otra parte es importante señalar que la velocidad de la luz no es constante. En el vacío se desplaza a una velocidad de 299.793 km/s (generalmente se redondea a 300.000 km/s). No obstante, al moverse a través de algún material su velocidad disminuye a medida que aumenta la densidad de ese medio de propagación. Así, la velocidad de la luz en el aire claro es de 299.703 km/s, en el agua de 224.900 km/s y en el vidrio (dependiendo del tipo) disminuye hasta los 176.394 km/s.

Pero como ya sabemos que el límite inalcanzable que señala la teoría de la Relatividad es la velocidad de la luz en el vacío, es totalmente factible para una partícula moverse más rápido que la luz en un medio distinto a ese vacío. Esto es tan cierto que tres científicos rusos obtuvieron el Premio Nobel de Física en 1958 por sus estudios de partículas que se mueven a una velocidad superior a la de la luz, en diferentes medios de propagación.

Ahora, volviendo al anuncio de los laboratorios CERN, es necesario destacar que lo que ellos han hecho público es una hipótesis científica, que señala que han logrado acelerar un neutrino a una velocidad superior a la de la luz en el vacío. Esta hipótesis tiene que ser verificada por otros científicos, quienes de manera independiente deben reproducir el experimento y, de acuerdo a sus resultados, validarla o refutarla. Se deben revisar todas las condiciones en que se realizó dicho experimento, identificando cualquier fuente de error, las que pueden ser muchas. Además hay que señalar que la comunidad científica es por naturaleza escéptica, por lo que repetirá dicho experimento intentando refutarlo, y sólo lo aceptará cuando sus resultados sean incuestionables.

Ahora, si los experimentos independientes confirman la hipótesis planteada, tampoco significará ningún drama y simplemente se aceptará que llegó la hora de reemplazar o reformular la teoría de la Relatividad. Ninguna teoría científica es una verdad absoluta y definitiva, es simplemente un cuerpo de conceptos que explica y predice el comportamiento de la naturaleza. Producto de nuevas observaciones – el desarrollo tecnológico crea constantemente mejores instrumentos –, muchas veces se observan fenómenos que no son explicados adecuadamente por la teorías vigentes, y entonces éstas deben ser modificadas, pero sin que ello signifique necesariamente descartar completamente a las antiguas.

Cuando Albert Einstein anunció su teoría de la Relatividad, no acabó con la Mecánica Clásica de Newton, simplemente la redujo a un ámbito más limitado de acción. Así, cuando un ingeniero diseña una estructura continúa utilizando las fórmulas para el cálculo de fuerzas tradicionales, o cuando se envían naves espaciales a recorrer el Sistema Solar, sus trayectorias se calculan utilizando las mismas ecuaciones que Newton presentó en su obra Philosophiae naturalis principia mathematica. Sin embargo, cuando estamos en presencia de fenómenos asociados a altas energías – altísimas velocidades o grandes masas – entonces Newton no es suficiente y debemos recurrir a las ecuaciones relativistas.

Del mismo modo, una posible nueva teoría no significará acabar con Einstein, sino que seguramente lo reducirá también a un ámbito de acción, y será ella quien dé cuenta de aquellos nuevos y exóticos fenómenos. Por lo tanto Einstein, y sus revolucionarias ideas, seguirá presente entre nosotros no sólo por sentar las bases de la física moderna, sino también por las profundas implicancias que tuvo en el terreno filosófico al acabar con las certezas de la ciencia clásica y modificar para siempre los conceptos de causalidad, determinismo y realidad.

2 comentarios:

Sigurez dijo...

Excelente comentario. Muy buen blog. Felicitaciones.
Le saludo una aficionada a los aviación y la Física.

Armando dijo...

Muy buen artículo. Es un placer leerlo ya que esta claramente escrito y va a los puntos realmente importantes del tema que toca. En general muy buen blog. Felicidades y gracias