¿Neutrinos Hiperlumínicos?

Estos días se ha escrito mucho en la red respecto a la sorprendente noticia de la aparente velocidad hiperlumínica detectada en el proyecto OPERA que consiste en generar haces de neutrinos en el CERN a muy alta energía y en dirección a Gran Sasso, en Italia; donde una parte de ellos son detectados

http://arxiv.org/abs/1109.4897

http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1109/1109.4897.pdf

http://www.youtube.com/watch?v=ZFz3fJMJ-yA&feature=player_detailpage

http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2011/PR19.11E.html

y en muchos blogs podeis informaros sobre este experimento. Pongo dos ejemplos

http://cuentos-cuanticos.com/2011/09/24/recopilacion-sobre-neutrinos-en-cuentos-cuanticos/

http://francisthemulenews.wordpress.com/2011/09/30/la-noticia-de-los-neutrinos-superluminicos-de-opera-en-nature-y-en-science/

Voy a atreverme yo también a especular respecto al motivo del resultado de velocidad superior a c de los haces de neutrinos.

Antes tengo que reconocer que no tengo la información suficiente y necesaria para defender mi opinión; pues todo lo concerniente a datos suficientemente detallados del experimento está en inglés, y no sé nada de inglés. He traducido malamente algún archivo, pero no pone nada de lo que ando buscando. También he recurrido a los conocimientos de ingles y la voluntad de algún que otro forero para dar con datos más concretos al respecto; y a los que vuelvo a agradecer el esfuerzo.

En vista de ello, estoy empezando a sospechar que no se ha tenido en cuenta el detalle que seguidamente mostraré. Pero solo es una sospecha. Así como, de estar en lo cierto, podría ser uno de los errores a tener en cuenta en las conclusiones.

…………………………..

Si estando de pie, sujetamos con nuestra mano una bola de billar y seguidamente la soltamos, esta entra en caída libre (exceptuando el empuje de las partículas de aire). Lo mismo pasaría si soltamos un neutrino sujeto con unas ideales “pinzas”. Este caería libremente en dirección al centro de gravedad del planeta (y sin aire que lo frene. El neutrino caería por un espacio prácticamente vació para él). Ambos estarían en un Estado Inercial de caída libre (al margen del aire y el efecto marea).

Pero la bola de billar toparía enseguida con los campos eléctricos de las partículas del material del suelo en el que nos encontramos. Cambiando entonces de dicho Estado Inercial, a un Estado de continua aceleración gravitatoria que lo anclase a una posición estacionaria sobre el suelo (como los relojes estacionarios sincronizados desde los que se han tomado las medidas locales de tiempo del acontecimiento de emisión del haz de neutrinos desde el CERN y tiempo del acontecimiento de detección del haz desde el Gran Sasso).

Hay una diferencia fundamental de estado entre la bola de billar ( los relojes de medición) y el neutrino (el haz de neutrinos en trayectoria CERN=>Gran Sasso en estado inercial de caída libre).

Considero que esta diferencia de estado implica una necesaria transformación de la medición de los relojes en estado acelerado a la equivalente a un laboratorio en Estado Inercial, el cual, sí, sería el observador correcto para dar medidas reales de tiempo del trayecto del haz de neutrinos.

Todos los SRI son equivalentes y podemos tomar el del instante dado de medición del tiempo para el acontecimiento de paso del haz por un punto dado (el tomado como inicial en la medición espacial) de su trayectoria. O en el caso similar de la llegada. O cualquier otro SRI que construyamos por comodidad y conveniencia; pues todos son equivalentes; y todos nos llevarían a calcular un mismo tiempo propio del haz de neutrinos.

Lo importante de todo esto es que el tiempo propio de dicho haz es mayor que el tiempo propio de los relojes estacionarios anclados en cada punto de medición, al estar estos en un estado de continua aceleración gravitatoria, la cual dilata sus tiempos propios dando una medición errónea de menor tiempo entre acontecimientos y la consiguiente mayor velocidad.

¿Y qué pasa con el espacio?, ¿se contrae este si se observa desde un SRI?. Cuidado, no se tiene que medir espacio, si no trayectoria.

En el inicio de esta, podemos situar un punto en el espacio el cual coincidirá en el instante de llegada con la partícula del detector de neutrinos con la cual un neutrino en concreto interaccionará. Esto ocurre porque en el tiempo que se toma el neutrino en recorrer su trayectoria, la gravedad comprimirá el espacio hasta juntarse ambos, partícula detectora, punto espacial y neutrino.

Pero no significa que el neutrino haya recorrido la distancia inicial que hay entre dicho punto espacial y su punto de inicio de trayectoria; el neutrino no va a una velocidad infinita, tal que recorre esa distancia de ese instante en ese instante. La realidad del neutrino es el presente de su trayectoria , no el de un espacio de un instante concreto. Su trayectoria está formada por derivaciones de cada punto espacial en el que se encuentra de cada instante (o espacio a lo largo del tiempo). Y esta trayectoria compone su geodésica (no nula) en el espaciotiempo curvo en el que se realiza el experimento.

Así que la medición de la distancia recorrida en su trayectoria, en lo que respecta a este asunto, opino que estaría bien realizada si toman su geodésica (que creo que es lo que han hecho).

Otro tipo de tensores que pudiesen dilatar el tiempo propio de los neutrinos del experimento por estar en un campo gravitatorio?… no se me ocurre ninguno que merezca la pena. Es una partícula de la que no sabemos lo suficiente como para garantizar que esté compuesta por otras subpartículas en un equilibrio alterado con un incremento de energía por el efecto marea en una medida no despreciable para los valores de medición; y más cuando los neutrinos recorren una geodésica tangencial al gradiente del campo.

Si estoy en lo cierto y no han tenido en cuenta lo detallado aquí; también puede ser porque discrepen conmigo en los fundamentos relativistas de este asunto en concreto. Sobre todo, en la influencia de la gravedad en el tiempo propio de un cuerpo “puntual” en Estado de caída libre.

Esto sería motivo de un debate del asunto, al menos yo opino así.

Tal vez tengamos que pararnos a pensar un poco más en los fundamentos de la teoría en vista de la progresiva mayor precisión de las mediciones. No es el primer resultado al respecto que pone en duda la imposibilidad de alcanzar la velocidad de la luz en el vació. O por ejemplo, ¿se pueden crear los teóricos taquiones mediante materia ordinaria?.

De cualquier manera, soy partidario de pensar que ha habido un problema de interpretación y tratamiento de las mediciones en el experimento en cuestión. Creo que esos neutrinos tienen masa “positiva” (aunque yo la considero compleja, no imaginaria, pero compleja. Pero este es un asunto en el que no quiero entrar), y no han alcanzado c, y mucho menos la han superado… y tampoco creo que sean taquiones.

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2 respuestas a ¿Neutrinos Hiperlumínicos?

  1. lon dijo:

    La utilidad de un sistema de coordenadas en relatividad es que permite localizar eventos en puntos arbitrariamente distantes en un campo gravitatorio, no solo localmente; aunque las leyes se expresen de forma local por medio de ecuaciones diferenciales. En el caso de los neutrinos tenemos dos puntos distantes y un campo gravitatorio que no se puede considerar homogeneo. Según la métrica de Schwartzschild, la relación entre las coordenadas espacio/tiempo para un rayo de luz en este caso no local sería cT = Integral {dr/(1-a/r)}; y esto para el caso sencillo en que la luz se mueve en la dirección radial entre puntos distantes, para una trayectoria mas compleja hay que incluir términos dependientes de la latitud y longitud. Parece evidente que el cálculo anterior no va a resultar en S/T = c ni siquiera para la luz entre puntos distantes.

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