Los neutrinos de OPERA, sumario de lo acaecido hasta ahora.

Llevo un tiempo sin poner una entrada sobre física en el blog y creo que ya es hora de volver a ello. En la última entrada sobre física hablaba sobre el ya célebre experimento OPERA y su resultado que parece indicar que los neutrinos son mas veloces que la luz.

Como no podía ser de otro modo el tema ha sido discutido a fondo en muchos blogs y ha habido numerosas teorías de todo tipo al respecto. Unas han intentado explicar el fenómeno en términos de efectos de física conocida que pueden haber afectado al experimento inadvertidamente. Otros han intentado apuntar a defectos en el análisis estadístico.Otra línea ha sido encontrar incompatibilidades teóricas que invalidarían casi en principio la posibilidad de que el resultado fuese cierto. En esa línea de ataque ha surgido el que probablemente es el artículo mas destacado de los que han tratado el tema: New Constraints on Neutrino Velocities.

En ese artículo argumentan, y calculan, que los neutrinos deberían, a través de un proceso a un loop, radiar pares electrón-positrón perdiendo en el proceso energía cinética, y por consiguiente velocidad. De hecho la perdida sería tan intensa que si partieran a una velocidad mayor que la luz nunca podrían llegar al detector de OPERA con la energía observada. A raíz de esa idea se hizo un nuevo experimento, el ICARUS, que reforzaba el argumento, como nos cuenta Migui: ICARUS, el experimento “gemelo” de OPERA descarta los neutrinos superlumínicos. Realmente ese argumento de Cohen-Glasgow, siendo interesante, no da la respuesta definitiva al asunto, tal como explica, por ejemplo, Francis: Lo siento, ICARUS no refuta a OPERA en relación a los neutrinos superlumínicos.

Mas recientemente otro experimento, NOMAD ha perseguido experimentalmente la misma línea de ataque, tal cuál nos cuenta Tomasso Dorigo: A Bound On Neutrino Speeds From Nomad.

Entre medias tenemos otro artículo teórico que da una vuelta de tuerca más al argumento de Cohen-Glasow:
On the generality of the Cohen and Glashow constraints on the neutrino velocity como nos cuentan en el blog de cuentos cuánticos (ue voy a añadir a la sección de enlaces cuando termine de escribir la entrada): Sí, otra vez los neutrinos… Cohen-Glashow y su generalidad..

Bien, esa línea de ataque definitivamente no es del todo general. Es mas interesante intentar ver si se puede repetir, en mejores condiciones, el experimento original. Se dieron pasos para ello, pero inicialmente parecía que deberían pasar meses (puede que hasta un año o incluso más) antes de tener resultados. Sin embargo, como nos cuenta Matt Strassler: A Few Tidbits from Nagoya, including OPERA news el resultado es tan importante que han conseguido convencer a los responsables del experimento OPERA de que abandonen por un breve espacio de tiempo su línea principal de investigación (medir oscilaciones neutrínicas) y se dediquen en exclusiva a intentar reproducir los resultados. Esto significa que pueden detectar pulsos mucho mas cortos de neutrinos. Haciendo eso pueden eliminar uno de los factores que más les han criticado (pero sin argumentos definitivos), el estadístico. Según Matt podríamos tener los nuevos resultados en una o dos semanas, lo cuál sería estupendo, claro está.

Que el tema sigue captando atención está claro. Por ejemplo la última entrada, al momento de escribir esta, del blog de Francis va sobre los neutrinos: Neutrinos superlumínicos en las III jornadas CPAN.

Muy revelador es el comentario con el que cierra su entrada.

A título privado comenté la noticia de los neutrinos superlumínicos con bastante gente y observé que la mayoría no le da la menor importancia, como si asumieran que hay un error sistemático en el experimento y que no merece la pena preocuparse más por dicho resultado. Cada uno trabaja al 200% en sus propios problemas y no tiene tiempo de preocuparse por noticias mediatizadas por otras colaboraciones. La verdad, me sorprendió bastante este tipo de respuesta.

Vale, es muy posible que sea así. Sin embargo mi opinión personal es diferente. Por un lado los neutrinos, que en principio son la partícula mas anodina del modelo standard, han dado varias sorpresas. De un lado están sus oscilaciones que implican que deben tener masa. Si esta es positiva (y real) debe ser muy pequeña y eso es “antinatural” para lo cuál se creó el “mecanismo del balancín” que la explicaría en términos de una masa con un origen mas “natural” del orden de la energía de unificación SU(5). Ahí hay que jugar con spinores de Majorana y y Dirac y no me voy a molestar en explicarlo. Por otro lado tenemos que en teoría de cuerdas (y en otros modelos fenomenológicos genéricos) hay escenarios dónde aparecen neutrinos estériles (que sólo interaccionan gravitacionalmente. Y hay alguna anomalía más con los neutrinos que ahora no recuerdo, y no me interesa buscar. Más aún, hay una coincidencia entre su masa mas probable y la constante cosmológica que es ciertamente intrigante. Con tal historial a las espaldas no sorprendería que ya fuesen un paso mas allá y nos salieran “superlumínicos”, o al menos casi. Hay, desde luego, muchos artículos que proponen modelos con diversos medios para hacer los neutrinos superlumínicos, basándose en nueva física (dimensiones extra sobre todo) pero no voy a recapitular aquí todos los que han salido, que la lista sería muy larga.

A nivel personal, en ratos libres, he estado persiguiendo una idea, a ver hasta dónde me podía llevar. Según esa idea el resultado sería real, pero no implicaría que los neutrinos fuesen superlumínicos. A diferencia de teorías con dimensiones extra intento explicarlo mediante un efecto de relatividad general relativamente convencional (nada de agujeros de gusano xD). Este efecto no estaría relacionado, como ha sugerido otra gente, con efectos de RG en la sincronización GPS sino que sería mas “genuino”, es decir, que realmente afectaría al trayecto de los neutrinos y no a la sincronización de los relojes que se usan para medir la velocidad. Una vez conjeturada la idea me llevó un tiempecillo ver como plasmarla en ecuaciones (o mas bien, como adaptar ecuaciones ya existentes al caso particular, alejado del propósito inicial de esas ecuaciones). Una vez hecho eso el problema quedaba reducido a dos partes, una relativamente sencilla, que debía dar los órdenes de magnitud, y otra algo mas complicada (con la que no me he metido aún) que debería dar la parte del ajuste fino. Hice algunos cálculos de la parte fácil, pero luego me di cuenta de que tenía algún error en las aproximaciones usadas y debo repetirlos. Intuitivamente, visto lo que me salió la última vez y en función de como creo que debo rehacer los cálculos, creo que deberían estar cerca del orden de magnitud apropiado, pero hasta que no los rehaga no puedo afirmar nada. Luego, si el orden de magnitud es correcto deberé refinarlo, con la parte difícil, y luego asegurarme de que la adaptación que hago tiene sentido (si los resultados salen sería un buen argumento a favor de que la aproximación es buena xD).

Por cierto, los cálculos no son terriblemente difíciles, en particular sí se comparan con lo que se hace en teoría de cuerdas. De no estar liado con un motón de cosas (por ejemplo el cálculo numérico que comentaba en la entrada anterior) podría haberlos hecho en una semana, como mucho. Pero es lo que hay. Y, además, posiblemente la idea este equivocada. Eso sí, sigue siendo entretenido poder dedicarse a estas cosas, aunque no sea a tiempo completo ;-).

P.S. Y mientras los neutrinos causan sensación el LHC, a la chita callando, ha empezado a dar sus primeros tenues signos de o que podría ser nueva física. A ver si tengo tiempo en breve y recapitulo un poco de los dos nuevos resultados “disidentes”.

Anuncios

Etiquetas: ,

3 comentarios to “Los neutrinos de OPERA, sumario de lo acaecido hasta ahora.”

  1. Tom Wood Says:

    Unos dicen por arriba, otros por abajo y ya hay uno que los considera por arriba y por abajo de “c”. Pues bueno yo sigo por el centro, para mi su velocidad es “c”.
    Cuando ya estábamos empalagados de especulaciones didácticas, nos damos cuenta que los iluminados, traen soluciones más problemáticas que los aficionados. Esto demuestra que los humanos reaccionamos igual ante lo desconocido, sin importar conocimientos y títulos. Es decir, que lo que alardean saber, es más ensayo que talento, disculpen pero es que no se ve la diferencia. Así que muchachos sigan haciendo física marginal (especulando) sin complejos, estos tipos están al mismo nivel o peor que ustedes. Si no me lo creen; hagan lo que yo, mezcle los artículos de todos…, y nadie supo distinguir entre doctores y aficionados…
    Digo que “c”: porque mi modelo de la interacción Luz-Luz predice una ligera diferencia entre masa inercial y masa gravitatoria, debido a que considera la fuerza de gravedad producida por electromagnéticos gravitatorios. Claro electromagnéticos gravitatorios especiales, son remanentes de los campos de las partículas, con longitudes de ondas tan largas que son ondas electromagnéticas longitudinales, casi lizas…es decir la relatividad difiere en ordenes mayores y precisamente este orden ya se manifiesta en la precisión de estos experimentos. Adelante usted puede. Sacado de un anterior comentario.

  2. angelalonso Says:

    Saurón, ¿por qué no expones a grandes rasgos la diferencia de influencia relativista entre los neutrinos y los relojes que opinas podría haber influido en un resultado tan sorprendente?.

    Lo digo porque me interesa y no se si de manera especial, si es que la idea van por los mismos derroteros que mi modesta especulación del motivo principal de dicho resultado.

    Saludos.

  3. Javier Says:

    Angel:

    El tipo de efecto que estoy analizando no afectaría a la sincronización de relojes sino al trayecto de los neutrinos, Digamos que la idea es que se asume que están viajando por un universo plano y estrictamente no es así. Si nos quedamos con lo más local están viajando en un universo homogéneo e isótropo con una densidad mucho, mucho mas alta que la del universo promedio de cosmología. Es posible que, aunque irrelevante para casi cualquier otra cosa el efecto sea significativo para el trayecto de los neutrinos. A ver si esta noche, o sino ya la de mañana, me pongo a rehacer los cálculos y pongo algo por aquí al respecto.

    Tom Wood:

    Te puedo asegurar que, en general, si se distingue muy bien entre los artículos de profesionales y aficionados. Mucho me temo que la mayoría de artículos de outsiders o no tienen mucho sentido o, aunque correctos, son poco importantes. Hacer física bien requiere mucha formación, mucho tiempo, y algo de originalidad y mucha inteligencia. No digo que sea imposible que outsiders con formación académica puedan hacer algo importante, pero te aseguro que lo que he visto hasta ahora decepciona bastante.Y en cuanto a lo de los neutrinos, si por algún casual lo que estoy haciendo funciona, pues vale, estaría bien, explicaría los resultados, Pero desde luego no sería nada especialmente revolucionario sino mas bien un efecto de RG bastante anodino que ha sido pasado por alto.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s


A %d blogueros les gusta esto: