Superar las partículas de luz-el límite de velocidad

Neutrino resultados reto fundamental de la física moderna.

¿OPERA ha encontrado neutrinos super-rapido?

Un experimento italiano ha presentado evidencia de que las partículas fundamentales conocidas como neutrinos puede viajar más rápido que la luz. Otros investigadores son cautelosos acerca de los resultados, pero si resiste un examen más detallado, el hallazgo podría revocar la regla más fundamental de la física moderna - que nada viaja más rápido que 299.792.458 metros por segundo.

El experimento se llama OPERA (Proyecto de oscilación con el aparato de emulsión de seguimiento), y se encuentra a 1.400 metros de profundidad en el Laboratorio Nacional del Gran Sasso en Italia. Está diseñado para estudiar un haz de neutrinos procedentes del CERN, líder europeo de la alta energía laboratorio de física ubicado 730 kilometros de distancia, cerca de Ginebra, Suiza. Los neutrinos son partículas fundamentales que son eléctricamente neutros, rara vez interactúan con la materia, y tienen una masa prácticamente nula. Pero ellos están a nuestro alrededor - el Sol produce tantos neutrinos como un subproducto de las reacciones nucleares que muchos miles de millones pasan a través de su ojo cada segundo.

El detector de 1800 toneladas de OPERA es un complejo conjunto de la electrónica y las placas fotográficas de emulsión, pero el nuevo resultado es simple - los neutrinos están llegando 60 nanosegundos más rápido que la velocidad de la luz lo permita."Estamos consternados", dice Antonio Ereditato, un físico de la Universidad de Berna en Suiza y el portavoz de la ópera.

Violando la ley

La idea de que nada puede viajar más rápido que la luz en el vacío es la piedra angular de la teoría especial de Albert Einstein de la relatividad, que a su vez constituye la base de la física moderna. Si los neutrinos viajan más rápido que la velocidad de la luz, entonces uno de los supuestos más fundamentales de la ciencia - que las reglas de la física son las mismas para todos los observadores - podría ser invalidado. "Si es verdad, entonces es realmente extraordinario", dice John Ellis, un físico teórico de CERN.

Ereditato dice que es suficiente confianza en el nuevo resultado de hacerla pública. Los investigadores afirman haber medido el viaje de 730 kilómetros entre el CERN y su detector a menos de 20 centímetros. Se puede medir el tiempo del viaje para dentro de 10 nanosegundos, y que han visto el efecto de más de 16.000 eventos medidos en los últimos dos años. Teniendo en cuenta todo esto, creemos que el resultado tiene una significación de seis-sigma - forma de los físicos de decir que es ciertamente correcto. El grupo presentará sus resultados mañana en el CERN, y una pre-impresión de sus resultados se publicarán en la página web ArXiv.org física.

Por lo menos un otro experimento se ha visto un efecto similar antes, aunque con un nivel de confianza mucho más bajos. En 2007, el Inyector Principal oscilación de neutrinos de búsqueda (MINOS) experimento de Minnesota vio neutrinos procedentes del centro de física de partículas del Fermilab en Illinois llegar un poco antes de lo previsto. En ese momento, el equipo de MINOS minimizó el resultado, en parte porque no había demasiada incertidumbre en la posición exacta del detector para estar seguros de su significado, dice Jenny Thomas, portavoz para el experimento. Thomas dice que Minos era ya una planificación más precisa de seguimiento experimentos antes de que el último resultado de OPERA. "Espero que podamos conseguir que ir y hacer una medición en un año o dos", dice.

Duda razonable

Si es MINOS para confirmar el hallazgo de OPERA, las consecuencias serían enormes. "Si usted le da la velocidad de la luz, entonces la construcción de la relatividad especial se cae", dice Antonino Zichichi, un físico teórico y profesor emérito de la Universidad de Bolonia, Italia. Zichichi especula que el "superluminal 'neutrinos detectados por OPERA podría deslizarse a través de dimensiones extra en el espacio, según lo predicho por teorías como la teoría de cuerdas.

Ellis, sin embargo, sigue siendo escéptico. Muchos experimentos han buscado las partículas que viajan más rápido que la velocidad de la luz en el pasado y han venido con las manos vacías, dice. Lo más preocupante para el OPERA es un análisis por separado de un pulso de neutrinos de una supernova cercana conocida como 1987a. Si las velocidades visto por la ópera eran alcanzables por todos los neutrinos, el pulso de la supernova se habría mostrado años antes que el flash de la estrella en explosión de luz, sino que llegó en cuestión de horas el uno del otro. "Es difícil de conciliar con lo OPERA está viendo", dice Ellis.

Ereditato dice que acoge con beneplácito el escepticismo de los extranjeros, pero añade que los investigadores han sido incapaces de encontrar ninguna otra explicación para su resultado notable."Siempre que esté en estas condiciones, entonces tienes que ir a la comunidad", dice.