La figura no deja lugar a dudas. Los 20 neutrinos generados en el CERN que han sido detectados en Gran Sasso por el experimento OPERA han llegado antes de tiempo, una media de 62,10 ± 3,7 ns antes de tiempo (la desviación estándar del error es de 16,38 ns). OPERA ha confirmado que los neutrinos viajan más rápido que la luz (el resultado publicado en septiembre indicaba una media de 57,8 ± 7,8 ns). El experimento se ha repetido entre el 22 de octubre y el 6 de noviembre utilizando pulsos de protones muy cortos de solo unos pocos nanosegundos. Con pulsos tan cortos los neutrinos se detectan uno a uno en Gran Sasso, con lo que OPERA afirma haber determinado la velocidad de cada uno de los neutrinos por separado. Para los interesados en los detalles, en lugar de enviar pulsos largos (o trenes) de protones de 10 500 ns contra un blanco de grafito (carbono) se han enviado 35 paquetes de 4 pulsos cortos de unos 3 ns separados entre sí por 524 ns (parece poco, pero cada paquete tiene un total de unos 1,1 billones de protones). De los 140 pulsos cortos que se han enviado durante 16 días se han detectado solo 20 neutrinos (en realidad han sido 35, pero 15 de ellos se han descartado por diferentes razones). La figura de abajo muestra los trenes de 4 pulsos cortos y la forma de cada uno de estos pulsos de protones. El nuevo análisis se ha añadido como nueva sección (número 9, páginas 26-25) al artículo de OPERA que ya apareció como borrador (nuevo artículo en ArXiv; antiguo artículo en ArXiv).
Por curiosidad (utilizando Excel) he comparado los autores del nuevo artículo en ArXiv con los del antiguo artículo en ArXiv; se apuntan 9 nuevos firmantes: A. Anokhina, R. Brugnera, B. Carlus, D. Golubkov, C. Hagner, E. Kiritsis, F. Nitti, F. Riguzzi, y L. Stanco (destaca la alemana C. Hagner); pero abandonan 3 firmantes: D. Naumov, A. Schembri, y P. Strolin (por cierto, en el artículo antiguo aparece dos veces F. Cavanna; si son dos autores diferentes, uno de ellos ha abandonado). Yo había leído que eran 15 los “nuevos” autores, pero las cuentas no salen (o no me salen).
¿Qué opino del nuevo artículo? Obviamente solo puedo opinar que la nueva medida de la velocidad de los neutrinos parece indicar que hay un posible error en la sincronización y/o en la medida de los tiempos.
Por cierto, se espera para el 24 de noviembre un artículo de L. Bruno, I. Efthymiopoulos, “CNGS target – explained,” OPERA public note 138 (2011). Además, los interesados en posibles efectos relativistas en la medida de OPERA conviene que salgan de dudas leyendo a Elias Kiritsis, Fransesco Nitti, “Special and General Relativity corrections to the OPERA neutrino velocity measurement,” OPERA public note 136 (2011). Los que quieran conocer detalles de la medida de la distancia entre el punto de salida de los protones y el punto de llegada de los neutrinos (730 534,61 ± 0,20 metros) pueden consultar Gabriele Colosimo et al., “Determination of the CNGS global geodesy,” OPERA public note 132 (2011).
Recomiendo la lectura de la noticia ”“Hemos eliminado la principal crítica”, dicen los científicos de OPERA,” CPAN News, 22 nov. 2011. ”Pasquale Migliozzi, portavoz adjunto de OPERA, ofreció una conferencia en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València, donde explicó los nuevos resultados hechos públicos el 18 de noviembre. Los científicos de OPERA han dispuesto de haces de partículas más cortos y más espaciados en el tiempo (paquetes de partículas de 3 nanosegundos de duración separados por más de 500 nanosegundos) que en las mediciones anteriores, lo que según el físico italiano, ha permitido al experimento ganar en precisión. Según Migliozzi, tras los nuevos resultados obtenidos por OPERA, “hemos eliminado la principal crítica” que se le ha hecho al experimento. Sin embargo, hay otras fuentes de error que la colaboración quiere mejorar en el próximo año. Una de ellas es usar un sistema de sincronización del sistema independiente al GPS, aunque “pensamos que el error no está en el GPS.” Otra de las modificaciones importantes que quiere hacer OPERA es mejorar el conocimiento de la distribución de los protones que producen los neutrinos en el CERN. Esto se pretende hacer mediante un detector cercano que mida de la distribución de muones, otro tipo de partícula que se produce a la vez que los neutrinos.
Richard Gran, investigador de la Universidad de Minnesota-Duluth en MINOS, explicó en una conferencia impartida la semana pasada en el IFIC que “MINOS obtuvo un resultado similar a OPERA en 2007.” Sus resultados eran mayores (detectaban neutrinos 126 nanosegundos antes de lo debido por los 60 nanosegundos reportados por OPERA), pero también sus porcentajes de error, por lo que los científicos de MINOS no se centraron en este efecto. Ahora trabajan para reducir algunas fuentes de error sistemático en el experimento, con lo que el plazo “de seis meses a un año” esperan tener nuevos resultados sobre la velocidad de vuelo de los neutrinos. Ahora tienen cuatro veces más datos que en 2007 y los científicos de MINOS esperan poder mejorar cuestiones relativas a la electrónica del experimento, lo que, unido a la utilización de un detector cercano que funcione más rápido, aumentará la precisión hasta alcanzar “prácticamente la misma resolución que OPERA”. Así, para mediados del próximo año podrían coincidir nuevas medidas de OPERA, MINOS y T2K que ayuden a aclarar más si realmente los neutrinos son más rápidos que la luz o Einstein sigue en lo cierto y nada puede viajar más rápido.”
Por cierto, ¿tienen los físicos “miedo” a aceptar un resultado como el de OPERA? Nos lo cuenta John Rennie, “Foot-dragging on faster-than-light particles?,” SmartPlanet, November 22, 2011.
La Ciencia de la Mula Francis
(Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear, Consolider-Ingenio 2010).
