OPERA unplugged: Neutrinos desconectados de la realidad

La medida de la velocidad de los neutrinos muónicos por parte de OPERA en Europa y de MINOS en EE.UU. es de capital importancia para la física. Nadie conoce la masa que tienen los neutrinos; la propiedad más importante de los neutrinos, por sus implicaciones para el futuro de la física, debe ser determinada; solo conocemos estimaciones cosmológicas de su valor máximo aceptable que exigen suponer la validez del modelo cosmológico de consenso. OPERA debe obtener la mejor medida posible de la velocidad de los neutrinos muónicos y la financiación de esta colaboración es de capital importancia. Todo el que crea que OPERA ha dejado en mal lugar a los físicos está completamente equivocado. Ellos publicaron un resultado que habían observado y que era inconsistente con las leyes de la física actuales. OPERA lo hizo para que todos los físicos interesados pudieran ofrecer ideas que les ayudasen a dirimir esta cuestión. Gracias a estas ideas y a otras de la propia colaboración OPERA se han estado realizando multitud de pruebas y se seguirán realizando. Lo importante es que dentro de 6 meses o dentro de un año, OPERA pueda tomar medidas fiables de la masa de los neutrinos, porque es necesario que lo haga. El circo mediático alrededor del resultado de los neutrinos superlumínicos es solo eso, un circo mediático. Y todo circo tiene un payaso, así que me vais a permitir, más en broma que en serio, que os presente al “payaso de la OPERA de los neutrinos.”

OPERA: “The connection of the optical fiber bringing the external GPS signal to the OPERA master clock.”

La colaboración OPERA afirma que han detectado un problema con “la conexión de la fibra óptica que conecta la señal del GPS con el reloj maestro de OPERA.” ¿Qué significa esto? ¿Qué problema se ha detectado? No trabajo en la colaboración OPERA, así que hasta que no se publiquen los detalles, no tengo ni idea de cuál es el problema de conexión que ha sido encontrado. Si he “bromeado” sobre la posibilidad de que el problema de conexión fuera un “cable mal conectado” y alguien se ha ofendido por ello, lo siento. La foto de arriba muestra el sistema donde se ha encontrado el error, que se encuentra en la superficie de la Tierra, a unos 45295 nanosegundos luz de los relojes esclavos que se encuentran en el experimento subterráneo de Gran Sasso donde se detectan los neutrinos. 

¿Cuál puede ser el problema de conexión entre el GPS y el reloj (atómico) maestro de cesio (Cs)? No tengo ni idea, pero Edwin Cartlidge en una noticia de “prensa rosa” que apareció ayer en las noticias de la prestigiosa revista Science, de la que yo me hice eco en este blog, afirmó que una fuente anónima de la colaboración OPERA le dijo que “the 60 nanoseconds discrepancy appears to come from a bad connection between a fiber optic cable that connects to the GPS receiver used to correct the timing of the neutrinos’ flight and an electronic card in a computer. After tightening the connection and then measuring the time it takes data to travel the length of the fiber, researchers found that the data arrive 60 nanoseconds earlier than assumed.” Si esta fuente es fiable o no es una cuestión de opiniones. Pero tras leer esta frase yo me imaginé a una persona ajustando a mano todos los conectores de este panel trasero.

Pero quizás mi imaginación es muy calenturienta y lo único que se hizo fue “ajustar” la conexión tocando algunos de los botones y diales de la parte frontal del equipo.

¿Pueden estas conexiones ser responsables de un retraso de 60 ns? Yo no tengo ni idea si es posible o no, pues como ya he dicho no trabajo en la colaboración OPERA; lo único que sé es que cada una de estas conexiones introduce un retraso y que dicho retraso fue estimado en el año 2009 como aparece en la figura de abajo. No sé cómo lo calcularon en detalle (al contrario que algunos telecos que leían este blog), pero por lo que parece lo han vuelto a calcular y han observado que lo que se publicó podría estar equivocado; podría haber más retrasos en las conexiones de lo que se pensaba.

Este tipo de cosas no son ciencia, son necesarias para hacer ciencia, pero estos detalles técnicos son de interés solo para los técnicos (hay cables de 2 m de longitud que introducen un retraso de 10 ns, cables de 3 m que introducen solo 5 ns y fibras ópticas que introducen retrasos de 0,16 ns/m, por poner solo algunos ejemplos). Como cualquier físico, yo asumo que estos detalles técnicos han sido bien calculados y me creo estas estimaciones de retrasos que se publican en un artículo científico sin cuestionarme cómo habrán medido el retraso de un cable de fibra óptica entre un receptor de GPS Septentrio Satellite Navigation PolaRx2eTR y un reloj atómico de cesio Symmetricom Cs4000. Quizás alguno me dirá que soy un crédulo y que me creo que esta trivialidad es trivial cuando no lo es. Pero lo siento, no me interesan estos detalles técnicos.

Yo soy patoso en un laboratorio y he sufrido en mis propias carnes el llamado “efecto Pauli” (sobre todo cuando cacharreaba por obligación en mi época de estudiante). Este tipo de detalles técnicos se los dejo a mis amigos, compañeros y alumnos que son ingenieros de telecomunicación e ingenieros industriales. Cuando necesito alguna de estas “cositas,” asumo que ellos saben lo que hacen y que lo hacen bien. Con los artículos científicos sobre resultados experimentales hago lo mismo. Asumo que ellos habrán medido bien lo que afirman que han medido.

Por cierto, ya para acabar esta entrada, la última vez que en la colaboración OPERA se comprobaron todas las conexiones entre el GPS y el reloj maestro fue en enero de 2010 (según la tesis de Brunetti). Que yo sepa, hasta febrero de 2012 no se han vuelto a comprobar; quizás lo hayan hecho, pero no he encontrado constancia por escrito.

Finalmente, si lee esto algún aficionado a los cálculos me gustaría recordar que en Gran Sasso la fibra óptica que conecta el reloj maestro en superficie con los relojes esclavos en el laboratorio subterráneo tiene 8 km e introduce un retraso de 40993,4 ns, según una calibración realizada en marzo 2006 (valor que se puede verificar sabiendo que es una fibra monomodo a 1310 nm). Las fibras ópticas que conectan los diferentes equipos son de tipos diversos y no he encontrado ninguna descripción detallada de sus características (se supone que serán las recomendadas por los fabricantes de dichos equipos). ¿Puede una mala conexión entre dos equipos añadir 60 ns? Sin conocer los detalles es imposible saberlo.

Fuente de las fotografías del equipo: Giulia Brunetti, “Neutrino velocity measurement with the OPERA experiment in the CNGS beam,” PhD Thesis, September 2011 (PhD Advisors: Dario Autiero and Maximiliano Sioli.

Prensa rosa: He pedido por Twitter que algunos me recomendéis un título para esta entrada. Aquí van vuestras propuestas:

@juanelas => Física “unplugged”

@thphysnews => And Einstein smiled once again

@DaemanUr => Queridos capullos, magufos todos

@DaemanUr => Neutrinos superlumínicos desconectados de la realidad

@SamuelDalva => OPERA: entia non sunt multiplicanda…

@SamuelDalva => OPERA: La verità in cimento

@gallir => El enchufe agujereado

@larrafonte => Cables de mierda: una retrospectiva

@kilinkis => Queridos magufos

@xiroux => Mae mía mae mía mae mía, la que se ha montao por un enchufe

@emulenews => Prensa rosa: El payaso de la OPERA de los neutrinos

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17 pensamientos en “OPERA unplugged: Neutrinos desconectados de la realidad

  1. Personalmente, yo lo habría titulado “The superluminal neutrino: the Phantom of the Opera”. Requiem! D.E.P. …Así como unas cuentas decenas de papers en el arxiv. XD.

  2. Ni un puñetero pasacables, brida, ni etiquetas ni nada que se le parezca. Una pesadilla para el mantenimiento y la documentación, sí señor xD

  3. Hola
    Vuelvo a recomendar, como ya hice en otro post, la lectura de los trabajos de Harry Collins sobre las controversias científicas. En estos trabajos se describe perfectamente qué va a suceder a partir de ahora con este asunto.
    S.J:

  4. Tengo que discrepar. Evidentemente que el show de OPERA no afecta a la física en su conjunto, afecta a OPERA y al CERN, y no creo que esto vaya a irse por el sumidero sin más consecuencias. Estamos en un área económica donde curiosamente, los salarios de los “trabajadores” son fraccionales ante el gasto global, que es precisamente la cacharrarería. Si un especialista del nivel del autor de este blog no es capaz de calibrar la dificultad técnica de todo el calibrado, qué podrá hacer el político que tenga que defender estos presupuestos que no son pequeños. Ante un discurso magufo bien estructurado, muy hijo de puta y con muy mala hostia, a ver cómo defendemos el asunto. Porque vende más rápido y mejor la tergiversación breve y contundente que el razonamiento y la explicación, muy *complicados* e incómodos de seguir.

    El problema del instrumental siempre ha estado ahí. No, no, lo siento, no es de recibo escudarse en esto. El circo mediático se ha producido en origen, podían haberlo evitado si lo hubieran querido, pero es que precisamente lo buscaron. Nos va a salir cara la broma.

    • Completamente de acuerdo, hay que recordar lo que ha pasado con otro caso similar, el de pons y fleischmann, que ha desacreditado completamente la investigación en fusión fría. El nombre de OPERA siempre será relacionado con la chapuza de los neutrinos superlumínicos. Lo mejor que pueden hacer es cambiar de denominación (OPERA ha quedado totalmente desacreditado) e intentar que el nombre de los responsables del experimento aparezca lo menos posible.

  5. Con sentido del humor se reflexiona mejor y se aplaca el ambiente. Cuando saltó la noticia de los neutrinos superlumínicos hice esta pequeña entrada. A ver qué os parece. Esperemos a resultados más concluyentes y fiables, mientras tanto… La sombra del neutrino es alargada.

    Saludos

  6. Una cita que me encanta: “A menudo se critica la teoría de la relatividad diciendo que atribuye, sin ninguna justificación, un papel teórico fundamental a la propagación de la luz, ya que funda el concepto de tiempo en la ley que rige dicha propagación. Sin embargo el asunto no es así. Con el objeto de dar un significado físico al concepto de tiempo son necesarios procesos de alguna clase que permitan establecer relaciones entre diversos lugares y carece por completo de importancia cuáles sean los procesos elegidos con tal fin, esto es, el de definir el tiempo. […] La propagación de la luz en el vacío satisface las exigencias requeridas de un modo más completo que cualquier otro proceso que podría considerarse, gracias a las investigaciones de Maxwell, y de H. A. Lorentz”. Albert Einstein

  7. Repito, yo voy a esperar pacientemente a los resultados de mayo antes de sacar conclusiones, mejor lenta que apresurada.

    • Por cierto, algo que hay que valorar de la cooperación OPERA es que cuando presentaron la noticia, dejaron muy en claro que no era la última palabra y que si lo presentaban era justamente para buscar ayuda del resto de la comunidad en el campo para averiguar que estaba pasando, y buscar todo error posible. Y que siempre estuvieron dispuestos a analizar todo error propuesto, eso señores es ciencia y de la buena y algo para valorar. Ahora el circo mediático que se armaron todos estos medios de comunicación sensacionalistas, que creo que eran los verdaderos payasos del circo, es otro tema. En fin, unos impresentables.

      Por cierto Francis, yo no pondría en duda tu objetividad, porque nunca has dado muestra de lo contrario. Te felicito por tu blog y sigue así que es un placer el poder leerte.

      Saludos!

    • Por cierto, disculpas por repetir algunas cosas que estaban en la entrada, pero me parece importante resaltarlo.

    • Concuerdo.

      No soy ningún experto en el área, pero aún así creo que debemos tomarnos los resultados con cautela, y no sacar conclusiones apresuradas (y con apresuradas me refiero a incompletas, sesgadas o simplemente erradas).

      P.D: Aprovecho de felicitar al Francis por su blog. Mis mejores deseos y espero que continúes así ;D

  8. Francis tu blog esta genial. Riete y disfruta.
    El Barbero de Sevilla afeita las barbas del neutrino superluminico.
    El neutrino se entretiene en las Bodas de Figaro y llega tarde al banquete del foton.
    La donna e mobile y el neutrini si entretini!!

  9. Una pregunta de un [muy] profano aficionado: de haber sido posible emitir neutrinos desde varios lugares a distintas distancias, entiendo que el error de calibración habría resultado en unas desviaciones, medidas en tiempo, más o menos constantes.

    De ello se hubiera inferido o bien un error constante en alguna calibración o bien unas velocidades medias hiperlumínicas en distinto grado según la distancia.

    La pregunta es: ¿la segunda opción es remotamente posible o directamente se hubiera determinado que había algún error de calibración por mucho que costara encontrarlo?

  10. Habrá que ver los experimentos que se harán en el mes de mayo para comprobar si realmente los neutrinos son “superlumínicos” o no. Sin embargo, el experimento OPERA se basa en las mediciones del espacio-tiempo que hace el GPS, teniendo en cuenta la relatividad, si efectivamente se puede comprobar que los neutrinos son “superlumínicos”, sería como si hacemos mediciones con una cinta métrica y obtenemos unas medidas que ponen en duda la métrica de la longitud: un resultado absurdo que pone en duda la fiabilidad del instrumento de medida.

  11. De hecho si el experimento OPERA pudiera constatar efectivamente que existen neutrinos “superlumínicos” no sólo pondría en peligro las teorías de la relatividad, podría en peligro todos los conceptos en los que se basa nuestro conocimiento de la realidad, nuestro conocimiento del espacio, el tiempo y la masa, y todos los resultados de la física obtenidos desde principios del siglo XX, y abriría preguntas del tipo: ¿es la linea recta la distancia más corta entre dos puntos? ¿transcurre realmente el tiempo como pensamos que transcurre?

  12. Magnífico artículo una vez más Francis. Seguro q muchos de los magufos q t critican no son capaces de leerlo entero. Yo siempre he pensado q existía un error de medición y q no podían ser superlumínicos. La RG está archicomprobada como para albergar dudas respecto a lo fundamental. Lo q pasa es q hay titulares q venden y más de cara al público en general q no tiene muchos conocimientos técnicos y cientìficos. De todas formas habrá q ver los próximos resultados de la investigación sobre el incidente de OPERA y los experimentos de terceros para validar o refutar los resultados. Apostaría a q no hay neutrinos superlumínicos. Larga vidaca la RG.

  13. Soy un profesor de CMC y sigo este blog sencillamente porque me excita y me sobrecarga el cable.

    Les digo a mis alumnos que existe una fase difusa, especulativa, de pensamiento no lineal. Hablo de muchas biografías. Pero tras ese bosque que intenta rodear el punto de bloqueo, está la ciencia, la ciencia seria, la ciencia publicada y revisada y replicada. La ciencia disciplinada.

    Mira Francis, has sido perfecto: en primer lugar, hablaste del principio de que afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias. Luego explicaste meridianamente que los grados de significación no son iguales para según que cosa, es decir, que es “un arte”. También nos hablaste, tal vez sin pretenderlo, de un criterio de causalidad de Bradford-Hill, la consistencia, y realmente Sheldon L. Glasgow demostró la inconsistencia de los resultados, independientemente de su elevadísmo grado de significatividad.

    Este caso debería ser estudiado y documentado para ilustrar a los futuros científicos e investigadores desde un punto de vista exquisitamente crítico. Debería ser una parte ineludible del currículo de la metodología de la ciencia. De hecho, me encargaré de hacerlo en la medida que pueda.

    Muchas gracias por todo, todo, todo, Fran. Ha sido increíblemente apasionante :)

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