PRENSA. CIENCIA. FÍSICA. "Zanjado: Einstein tenía razón", reportaje

Albert Einstein, en el Instituto Carnegie de Pasadena (California) en 1931. /ASSOCIATED PRESS. ("El País")

   En "El País":

Zanjado: Einstein tenía razón

Cuatro experimentos desmontan el error de los neutrinos más rápidos que la luz, que habrían tumbado la teoría de la relatividad

ALICIA RIVERA Madrid 8 JUN 2012

El asunto de los neutrinos que, supuestamente, viajaban más rápido que la luz, arrollando la teoría de la relatividad especial de Einstein, ha quedado zanjado. No son partículas superlumínicas, fue un fallo en el experimento y, cuando se han repetido las medidas con el mismo detector y con otros como control, ha resultado que los neutrinos viajan a su velocidad debida. “Los cuatro experimentos Borexino, Icarus, LVD y Opera han medido un tiempo de vuelo de los neutrinos que es coherente con la velocidad de la luz”, declaró ayer el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), pese a su implicación marginal en el controvertido experimento, ya que se limitó a generar los neutrinos.

EL PAÍS

El culebrón de los neutrinos se remonta al pasado mes de septiembre, cuando los científicos del experimento Opera presentaron en el CERN unos resultados inesperados y extraños: los neutrinos, esas partículas que apenas interactúan con la materia, alcanzarían velocidades superiores a la de la luz. Dario Auterio, en nombre de Opera, en aquella conferencia no aludió a Einstein, pero todo el mundo era consciente de la implicación: si fuera verdad supondría una flagrante violación de la teoría especial de la relatividad de Einstein.

La inmensa mayoría de los físicos de partículas sospecharon desde el primer momento que algo se había hecho mal para obtener aquellos resultados que, además, contradecían las medidas de velocidad de neutrinos tomadas en otras observaciones y con altísima precisión. Si el anuncio de los neutrinos superlumínicos se hizo en medio de la expectación mundial en septiembre del año pasado, el punto final se pone ahora discretamente con unos datos presentados en un congreso en Japón.

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“Aunque este resultado no es tan emocionante como algunos habrían deseado, es lo que todos esperábamos profundamente”, comentó ayer el director científico del CERN, Sergio Bertolucci en un congreso celebrado en Kioto (Japón). “La historia atrapó la imaginación pública y ha dado a la gente la oportunidad de ver en acción el método científico: un resultado inesperado se ha sometido a escrutinio, se ha investigado rigurosamente y se ha resuelto gracias, en parte, a la colaboración entre experimentos normalmente competitivos entre sí. Así es como la ciencia avanza”.

El experimento consiste en medir en un gran detector instalado en ellaboratorio subterráneo de Gran Sasso (cerca de Roma) los neutrinos que se envían en haces desde un acelerador del CERN, a 730 kilómetros de distancia, y que atraviesan limpiamente el subsuelo. La sorpresa estaba en que los neutrinos, aparentemente, recorrían esos 730 kilómetros en menos tiempo del que habrían empleado los fotones de luz en cubrir esa distancia. Se adelantaban en 60 nanosegundos, lo que supone superar el límite máximo de velocidad establecido en la teoría de la relatividad.

Los científicos de Opera, que habían mantenido intensos debates y desencuentros entre ellos antes de la presentación de sus resultados, afinaron su experimento (y siguieron obteniendo neutrinos superlumínicos). Mientras tanto, muchos físicos analizaron el trabajo desde diversos puntos de vista y los argumentos en contra se fueron acumulando. Otros muchos físicos, tan convencidos estaban de que los resultados eran incorrectos, que ni siquiera se molestaron en prestar demasiada atención al asunto.

Por fin el pasado febrero, los responsables de Opera declararon que, al hacer un repaso minucioso de su detector, habían encontrado un par de fallos que explicarían las anómalas medidas de velocidad tomadas anteriormente. El fallo principal estaba en una conexión de fibra óptica mal ajustada; el otro residía en un temporizador. El conflicto interno en Opera desembocó en la dimisión de su portavoz, Antonio Ereditato así como de Dario Autiero, que había hecho la flamante presentación en el CERN.

“Incluso cuando son particularmente inesperados o incómodos, los descubrimientos deben hacerse públicos para facilitar el escrutinio de la comunidad científica. Nunca dijimos, ni mis colegas de Opera ni yo mismo, que fuera un descubrimiento o un resultado definitivo”, escribió Ereditato en Le Science poco después de su dimisión, declinando hacer más declaraciones.

Una vez subsanados los fallos, Opera y los otros tres experimentos de neutrinos en Gran Sasso (del Instituto Nacional de Física Nuclearitaliano) se prepararon para una nueva fase (el mes pasado) de toma de datos con haces de neutrinos enviados desde el CERN. Y ahora se anuncian los resultados. Los neutrinos no superan la velocidad de la luz.

El fallido experimento

• 23 de septiembre de 2011. El físico Dario Autiero, en nombre de los científicos del experimento Opera (del Instituto Nacional de Física Nuclear italiano), anuncia haber medido una velocidad de vuelo de los neutrinos superior a la de la luz, contra lo establecido en la teoría de la relatividad especial de Einstein. La presentación se hace en el laboratorio Europeo de Física de partículas (CERN) y el artículo científico se envía a Physics Letters B.
• Octubre de 2011. Se acumulan los artículos científicos sobre el asunto, la inmensa mayoría de ellos son críticos con el supuesto hallazgo.
• Noviembre de 2011. Opera repite el experimento y obtiene los mismos resultados de los neutrinos superlumínicos.
• Febrero de 2012. Los autores admiten dos fallos en su detector, en una conexión de fibra óptica y en un temporizador.
• Marzo de 2011. Dimiten el portavoz de la colaboración Opera, Antonio Ereditato, y Dario Autiero (coordinador científico del experimento).
• Marzo de 2011. Icarus, otro experimento de neutrinos del laboratorio de Gran Sasso, anuncia que han medido la velocidad de vuelo de los neutrinos y que no supera la de la luz.
• Junio 2011. El Laboratorio Europeo de Física de Partículas dice que cuatro experimentos de Gran Sasso, incluidos Opera e Icarus, han repetido las medidas y que, según los resultados de todos ellos, la velocidad de los neutrinos es coherente con la de la luz.

PRENSA. CIENCIA. FÍSICA. Sobre Einstein, los neutrinos y la velocidad de la luz. Reportaje

La velocidad de la luz es un límite inviolable para la teoría de la relatividad de Einstein. /CORDON PRESS 

("El País")

   En "El País":

Dios no puede equivocarse

Finalmente, Einstein tenía razón: los neutrinos no viajan más rápido que la luz

El experimento del CERN y su refutación reflejan cómo avanza la ciencia

JAVIER SAMPEDRO Madrid 9 JUN 2012 

Los lectores propensos a tomar un aperitivo los sábados comprobarían ayer que en los bares hay dos tipos de personas: los que vibraban meses atrás porque Einstein se había equivocado, y los que se alegran ahora de que los equivocados fueran los que vibraban. Si Einstein hubiera levantado la cabeza el pasado 23 de septiembre y hubiera leído la portada de El Mundo, que declaraba inaugurada la era de los viajes al pasado, lo más probable es que hubiera respondido: “De ser así lo sentiría por el buen Dios, porque mi teoría es correcta”. Es lo que respondió en una situación similar, o peor.

El físico Dario Autiero y los científicos del experimento Opera del Instituto Nacional de Física Nuclear italiano habían medido una velocidad de vuelo de los neutrinos superior a la de la luz. Hicieron el anuncio en el laboratorio Europeo de Física de partículas (CERN), que había intervenido marginalmente en el experimento como proveedor de neutrones.

En realidad, toda la plana mayor de la física teórica había arrugado el hocico ante el resultado anunciado en septiembre: que los neutrinos pueden viajar más rápido que la luz, un límite inviolable para la teoría de la relatividad de Einstein. Parecían pensar, como hubiera hecho Einstein, que si el experimento contradecía la teoría, lo que estaba mal era el experimento, no la teoría. Si la ciencia es esclava de los datos, esa puede parecer una actitud curiosa, arriesgada y hasta anticientífica: un ejemplo más del carácter conservador de la élite científica.

Pero Einstein y la élite científica tenían razón. El experimento del CERN ha muerto y la teoría de Einstein sigue viva. Lo sentimos por el buen Dios. Y por el portadista que soñaba con viajar al pasado.

La velocidad de la luz es una ley fundamental de la naturaleza

Incluso el director científico del CERN, Sergio Bertolucci, admitía el viernes en Kioto: “Aunque este resultado no es tan emocionante como algunos habrían deseado, es lo que todos esperábamos en el fondo”. Buena salida, aunque por la tangente. Bertolucci logró incluso transmutar de algún modo el planchazo en una lección edificante. “La historia atrapó la imaginación pública”, dijo, “y ha dado a la gente la oportunidad de ver en acción el método científico; un resultado inesperado se ha sometido a escrutinio, se ha investigado rigurosamente y se ha resuelto gracias, en parte, a la colaboración entre experimentos normalmente competitivos entre sí. Así es como la ciencia avanza”. Es una excusa, aunque también es verdad.

Pero entonces, ¿a qué viene esa arrogancia de los físicos? ¿Es que acaso saben que la relatividad es verdad, hasta el extremo de no dar crédito a los experimentos que la contradicen? ¿No es la verdad un concepto ajeno a la ciencia, un cuerpo de conocimiento que se declara en permanente revisión? ¿No es esa al fin y al cabo la lección que nos dejó Karl Popper, para quien la esencia de una teoría científica que merezca tal nombre es justo su carácter provisional y refutable, su vocación autodestructiva, su humillación permanente ante la dictadura de los datos que escupen sin cesar los telescopios espaciales, los secuenciadores de genes y los aceleradores de partículas? Ya ven que no: por ahora la teoría que hay que revisar no es la de Einstein, sino la de Popper.

Si la refutabilidad fuera el criterio del valor científico de una teoría, las agencias de evaluación ganarían todos los días el premio Nobel. Los horóscopos son extremadamente refutables —bastaría guardar el periódico hasta el día siguiente para refutarlos todos de tauro a sagitario—, pero eso no los convierte en una teoría científica. La gravitación de Newton no es una buena teoría por ser refutable, sino por ser simple, autoconsistente, fructífera y luminosa.

A grandes velocidades empieza a fallar y hay que sustituirla por la relatividad de Einstein, pero eso no tiene mucho que ver con una refutación popperiana: las ecuaciones de Newton viven dentro de las de Einstein. No son mentira, sino el aspecto que ofrece la verdad mirada desde el balcón del primer piso. Mientras desarrollaba las matemáticas de la relatividad general, Einstein ni se molestó en considerar los formalismos incompatibles con la gravitación clásica: sabía que Newton tenía que seguir siendo verdad desde el balcón del segundo piso. Un mero ingrediente de una verdad mayor, sí, pero tan cierto como ella.

Los físicos saben que la relatividad es una parte de alguna verdad mayor

De modo similar, los líderes de la física teórica actual saben que la relatividad es solo un ingrediente de alguna verdad mayor que algún día ocupará el tercer piso. Lo saben porque las ecuaciones de Einstein se deshacen en el mundo microscópico de las partículas subatómicas, y son incompatibles con la mecánica cuántica que rige a esas escalas. Buscan una teoría más general y abstracta que abarque a ambas y resuelva esas contradicciones. La relatividad aspira a formar parte de una teoría más amplia. Pero eso es una cosa, y otra muy distinta es que los neutrinos superen la velocidad de la luz. Eso sería una refutación frontal de las que harían salivar a Popper. Implicaría que la mitad de la física del siglo XX es errónea.

Y no puede serlo. Las dos bombas que estallaron sobre Hiroshima y Nagasaki son una consecuencia directa de la relatividad de Einstein, y por tanto pueden considerarse una demostración de que la velocidad de la luz es un límite fundamental de la naturaleza que nada puede rebasar. La ecuación más famosa de la historia, E=mc2, no solo es el fundamento de la energía nuclear, sino también de la solar, porque es la razón de que las estrellas brillen. Los láseres y las células fotoeléctricas se derivan de las teorías de Einstein, como la fibra óptica, las tripas de los ordenadores y los vuelos espaciales.

La relatividad general, la gran teoría actual sobre la gravedad, el tiempo y el espacio, y el fundamento de la cosmología moderna, predice la realidad física con una indecente cantidad de decimales. Y el centro neurálgico de esta teoría es que la velocidad de la luz es un límite fundamental: la clase de frontera que no se saltan ni los neutrinos. Vendrán más profundas teorías que nos harán más sabios, y de las que la relatividad general será solo un caso especial, como la gravitación de Newton lo es de aquella. Pero no puede ser mentira. No en el sentido de Popper.

Einstein formuló la relatividad para responder a la pregunta: ¿qué ocurriría si una persona corriera tan deprisa que lograra alcanzar a una onda de luz? La persona vería una onda de luz que está quieta, como parece quieto un tren que se mueve en paralelo al nuestro. Pero la velocidad de la luz es una ley fundamental de la naturaleza, y por tanto no puede parecerle quieta a nadie.

La solución de Einstein fue aceptar los hechos y derivar sus consecuencias lógicas, por extrañas que pareciesen. La velocidad no es más que el espacio partido por el tiempo. Si la velocidad de la luz tiene que ser constante aunque corras tanto como ella, es que el tiempo y el espacio no pueden serlo. Esta teoría de 1905 se llama relatividad especial, y una de sus consecuencias directas es la célebre ecuación E=mc2, que reveló que la masa (m) y la energía (E) son dos caras de la misma moneda, y que una ínfima cantidad de masa puede convertirse en una gran cantidad de energía al multiplicarse por el cuadrado de la velocidad de la luz (c), que es un número enorme.

“Los científicos comparten la fe de Einstein en que el mundo es comprensible”, ha dicho el astrónomo real del Reino Unido, Martin Rees. Adelantar a los fotones es incomprensible.