Los neutrinos rápidos y el Método Científico en acción

Como ya hemos visto en alguna otra ocasión, la Ciencia se basa en hechos experimentales reales, reproducibles e independientes del exprimentador, lo que la diferencia de las Pseudociencias. Cuando los datos experimentales no coinciden con la teorías conocidas, se formula una nueva hipótesis para tratar de explicarlos. Esta forma cambiante de explicar la realidad, este procedimiento de avanzar dando "dos pasos adelante y uno atrás" es el fundamento del Método Científico, una poderosa herramienta que ha permitido a la humanidad liberarse de las cortapisas de su biología original y, lo más importante en mi opinión como seres pensantes que somos, salir del oscurantismo.
Las personas con metalidad científica, se dediquen o no a la ciencia, están dispuestas siempre a cambiar de opinión. En palabras de Carl Sagan: "En el mundo de la ciencia muchas veces se escucha a científicos decir 'Eso es un buen razonamiento. Mi teoría estaba equivocada' y cambian su enfoque para descubrir nuevas cosas. Sin embargo no recuerdo la última vez que un político o un religioso dijese lo mismo."
 

Y la reflexión es cierta. Ni siquiera la Teoría de la Relatividad (TR), el paradigma fundamental de la física desde hace cerca de 100 años, se libra de los embates de los científicos teóricos y experimentales, sobre todo cuando vienen respaldados por datos experimentales. La existencia de neutrinos más rápidos que la luz, viene a poner en entredicho uno de los postulados en los que se basa la TR. El experimento OPERA del CERN europeo, provocó una gran polvareda en septiembre pasado cuando un grupo de más de 130 científicos publicó un informe acerca de los resultados de un experimento, consistente en generar neutrinos (una partícula bastante elusiva que nos atraviesa continuamente) lanzando haces de protones acelerados contra grafito en el acelerador del CERN (Ginebra, Suiza) y medirlos en el Gran Sasso (Italia) a 730 km de distancia. Los primeros resultados revelaban una anomalía consistente en que los neutrinos viajaban a velocidad superiores a las de la luz.
Los primeros experimentos, publicados en septiembre pasado han sido re-evaluados para controlar las fuentes de incertidumbre y eliminar posibles sesgos, y han sido completados con nuevas experiencias consistentes en producir pulsos de protones más cortos, de tan sólo 3 nanosegundos, separados por intervalos de 524 nanosegundos.

Al haber una gran diferencia entre los pulsos, se aumenta la precisión en la determinación del momento de salida, pero se pierde 'masa de datos' ya que se lanzan menos neutrinos que en los exprimentos originales. Los resultados han vuelto a revelar un adelanto de 62,1 +/- 3,7 ns, muy similar al de 57,8 +/- 7,8 ns que se encontró en los primeros experimentos.
Dada la relevancia que tendría la confirmación última de la anomalía, los autores finalizan su artículo indicando que se necesitan más estudios con objeto de encontrar posibles fuentes de incertidumbre y, de forma deliberada, no intentan ninguna interpretación teoórica o fenomenológica de los resultados obtenidos.

"In conclusion, despite the large significance of the measurement reported here and the robustness of the analysis, the potentially great impact of the result motivates the continuation of our studies in order to investigate possible still unknown systematic effects that could explain the observed anomaly. We deliberately do not attempt any theoretical or phenomenological interpretation of the results."

Por tanto todo queda abierto porque, volviendo a Sagan, "en la Ciencia la única verdad sagrada, es que no hay verdades sagradas".

¿Quién dijo que la ciencia era fría, distante y aburrida?

Resumen del paper http://arxiv.org/abs/1109.4897v2
The OPERA neutrino experiment at the underground Gran Sasso Laboratory has measured the velocity of neutrinos from the CERN CNGS beam over a baseline of about 730 km with much higher accuracy than previous studies conducted with accelerator neutrinos. The measurement is based on high-statistics data taken by OPERA in the years 2009, 2010 and 2011. Dedicated upgrades of the CNGS timing system and of the OPERA detector, as well as a high precision geodesy campaign for the measurement of the neutrino baseline, allowed reaching comparable systematic and statistical accuracies. An early arrival time of CNGS muon neutrinos with respect to the one computed assuming the speed of light in vacuum of (57.8 \pm 7.8 (stat.)+8.3-5.9 (sys.)) ns was measured. This anomaly corresponds to a relative difference of the muon neutrino velocity with respect to the speed of light (v-c)/c = (2.37 \pm 0.32 (stat.) (sys.)) \times10-5. The above result, obtained by comparing the time distributions of neutrino interactions and of protons hitting the CNGS target in 10.5 {\mu}s long extractions, was confirmed by a test performed using a beam with a short-bunch time-structure allowing to measure the neutrino time of flight at the single interaction level.

Enlace al pdf del artículo completo