Encontrar freno a lo más rápido que la luz: neutrinos

Un experimento independiente confirma que las partículas subatómicas tienen un espectro de energía mal para el viaje superluminal.

Darío Auterio anunció de que los neutrino se

habian visto moverse más rápido que la 

velocidad de la luz ha generado un enorme

interés

La afirmación de que los neutrinos pueden viajar más rápido que la luz se le ha dado un golpe en un experimento independiente.

El 17 de octubre, la imagen Señales de metro Cósmico y Raras (ICARUS) presentó un documento de colaboración a la arXiv.org servidor de pre-impresión, en la que ofreció una refutación de las reivindicaciones a haber registrado las partículas subatómicas llamadas neutrinos viajan más rápido que la velocidad de la luz. Los resultados originales fueron publicados el 22 de septiembre en el experimento por el Proyecto de oscilación con el aparato de emulsión-Tracking (OPERA).

Ambos experimentos se basan en el Laboratorio Nacional del Gran Sasso cerca de L'Aquila, Italia, y detectan los neutrinos procedentes de una viga del CERN, partículas de alta energía en el laboratorio de física de Europa de cerca de Ginebra en Suiza, unos 730 kilómetros de distancia. A diferencia de OPERA, Ícaro no mide la velocidad de los neutrinos directamente. Por el contrario, ha demostrado que el espectro de energía de los neutrinos no presenta un efecto predicho el mes pasado por Andrew Cohen y Sheldon Glashow, físicos teóricos de la Universidad de Boston, en Massachusetts.

Si el efecto de Cohen-Glashow es una predicción válida ", los neutrinos no son superluminal", dice Sandro Centro, un físico de la Universidad de Padua en Italia, el portavoz adjunto de Ícaro y un co-autor del último artículo.

Cohen dice que el espectro de la energía proporcionada por OPERA mostró la misma inconsistencia, y que el espectro de ÍCARO ha añadido al problema. "Siempre hay valor para que las cosas se verificó de forma independiente", dice Cohen. "Creo que es un gran ÍCARO ha hecho esto tan rápidamente."

Demasiada velocidad

El efecto de Cohen-Glashow es una extensión de otro fenómeno, bien conocido por los físicos. La velocidad de la luz que viaja a través de materiales como el agua es más bajo que en el vacío, y las partículas cargadas como los electrones son capaces de superar esta velocidad más baja cuando se viaja a través del medio. Cuando lo hacen, tienen exceso de energía para su impulso y emitir alguna radiación a distancia, en forma de fotones, o "radiación de Cherenkov".

Cohen y Glashow llegó a la conclusión de que los neutrinos viajan más rápido que la luz se comportan de manera similar, aunque en forma de partículas neutrales que se irradian los pares de electrones y positrones en lugar de fotones. Esto reduciría la energía de los neutrinos para viajar largas distancias.

Tal reducción de la energía no se ve en los neutrinos del CERN a su destino en Gran Sasso. De hecho, Darío Autiero, un físico del Instituto de Física Nuclear en Lyon, Francia, y coordinador físico OPERA, dice que las mediciones de la energía del neutrino por la ópera, informó en febrero 2011 en un papel, ya no muestran signos de los efectos posteriores predicho por Cohen y Glashow. "Es muy bien conocido, y que se ha presentado en decenas de conversaciones de OPERA en las conferencias", dice, "no es algo que aprendemos hoy, por el ÍCARUS".

Autiero añade que las suposiciones hechas por Cohen y Glashow no puede ser universalmente válidas. Giacomo Cacciapaglia, un físico teórico en el Kings College de Londres, está de acuerdo, diciendo que no todos los modelos de los neutrino más rápidos que la luz tienen que respetar los supuestos de Cohen y Glashow. Por ejemplo, los neutrinos podrían ser capaces de viajar más rápido que la luz al tomar un atajo a través de dimensiones extra, en cuyo caso no podría emitir.

Pero Jorge Páramos, un físico teórico en el Instituto Superior Técnico de Lisboa, dice que jugar con la teoría de esta manera es un juego peligroso."Se requiere que usted elija de la gama disponible de los conceptos teóricos, y también podría conducir a desacuerdos con otros bien establecidos los resultados experimentales (no relacionada con la velocidad de la luz)", dice.

Más de 80 artículos se han publicado en arXiv discutir resultado de OPERA. La mayoría trata de explicar teóricamente, pero una pequeña minoría pretenden encontrar problemas. Autiero piensa que a pesar del enorme interés del público y los medios de comunicación, el debate tendrá que jugar con el ritmo normal de la ciencia ", que es necesariamente lento". El trabajo experimental que fue la base para la reclamación de OPERA tomó casi seis años. "Evolución de la situación será más rápido, pero no puede suceder en la escala de tiempo de unos días", dice.

Dos experimentos de planificación para tratar de prueba de medición de la velocidad de neutrino en OPERA: el inyector principal oscilación de neutrinos de búsqueda (MINOS) experimento basado en el Fermilab en Batavia, Illinois, y el de Tokai Kamioka (T2K) experimento en Japón.Tampoco es probable que los resultados de algunos meses.