Los neutrinos son partículas carentes de carga eléctrica que siendo de masa extremadamente pequeña (aún no exactamente determinada) y pertenecientes a la familia de los denominados leptones, no experimentan la interacción fuerte (fuerzas nucleares fuertes) pero si lo hacen con la fuerza nuclear débil (son principalmente observados en procesos de decaimiento radioactivo) y la fuerza gravitacional. Se trata de una clase de fermiones (partículas con spin fraccionario) de muy rápido desplazamiento, es decir se mueven a velocidades relativistas (muy cercanas a las de la luz). Su muy débil interacción con la materia les permite atravesarla sin mayores dificultades. En la práctica, mientras escribo estas líneas millones de neutrinos me han atravesado, sin ser percibidos.
Entre otras consideraciones, su abundancia, los transformó por un buen tiempo en candidatos a ser los constituyentes principales de la llamada “materia oscura” en el universo. Sin embargo su gran velocidad, en desmedro de la influencia gravitacional que pudiesen ejercer en la emergencia de estructuras complejas, parece diluir esa posibilidad. En este sentido, el aporte real de estas partículas en la masa del cosmos, es un problema abierto, por resolver.
A pesar de que una gran cantidad de fuentes producen los neutrinos - el sol es un productor natural de estas partículas- su naturaleza los hace de muy difícil detección, motivo por el cual, con objeto de evitar la interacción con la radiación cósmica, los instrumentos y mecanismos que permiten su detección se disponen a grandes profundidades bajo la tierra (minas, etc.).
Últimamente los neutrinos han sido objeto del escrutinio público con motivo de un experimento realizado en 2011 en el marco del programa de colaboración OPERA existente entre el Centro Europeo de Física de Partículas (Ginebra) y el Centro Subterráneo en Gran Sasso. Éste habría entregado un resultado sorprendente: los neutrinos viajarían a velocidad superlumínica. Esto, indefectiblemente, además de constituir una novedad respecto de los principios de la relatividad especial (Albert Einstein) entraba en contradicción con otros fenómenos ya estudiados en la naturaleza cuyo comportamiento debiese ser diferente de verificarse la exactitud de las mediciones de la rapidez de dichas partículas en el experimento OPERA.
La rigurosidad científica exige siempre que experimentos de cualquier naturaleza se repliquen en condiciones similares y que las fuentes posibles de error sean eliminadas. Más aún, debe verificarse, sin lugar a dudas, que la magnitud de la incertidumbre introducida por los instrumentos con los que se realiza la experiencia se encuentre por debajo de las diferencias detectadas en ella respecto de lo esperado. En caso contrario cualquier conclusión resulta inválida. Recientemente, los mismos científicos que llevaron a cabo la experiencia señalaron haber encontrado posibles fuentes de error de tipo técnico que podrían haber influido en los resultados. Hoy, otro experimento parece indicar que los neutrinos no superan la rapidez lumínica.
En este sentido y respecto de velocidades superlumínicas vale la pena destacar otra situación que ha sido significante en el desarrollo de la física del siglo XX y XXI. La mecánica cuántica fue catalogada por en sus inicios de “inconsistente” por cuanto violaría principios relativistas básicos, de acuerdo a la denominada paradoja EPR (Einstein-Podolsky-Rosen). Según ésta, dadas dos partículas cuánticas idénticas que se encuentren en un mismo estado cuántico denominado “entrelazado” (entaglement), cualquier cambio o perturbación a la cual se encuentre sometida una de ellas será transmitido en forma instantánea a la otra, violando el principio de “localidad” de la física relativista, es decir que toda información se transmite a una velocidad menor o a lo sumo igual que la velocidad de la luz. En orden a evitar la introducción de la velocidad superlumínica o efecto instantáneo a distancia, no local, Einstein, Rosen y Podolsky postularon la existencia de parámetros deterministas microscópicos no considerados en la teoría como causa de la correlación entre las partículas (variables ocultas). En estricto rigor en una teoría de variables ocultas las “mediciones” son fundamentalmente deterministas, pero aparecen bajo una forma probabilista debido a que algunos de los grados de libertad del sistema no son exactamente conocidos. En una teoría local, cambios en una partícula no debiesen afectar las mediciones efectuadas sobre la otra.
La respuesta fue el famoso “Teorema de Bell” que demuestra matemáticamente que ninguna teoría determinista y local (léase la relatividad) puede reproducir todos los resultados de la Mecánica Cuántica (por lo tanto resulta “incompleta” respecto de esta última). En la práctica Bell establece una desigualdad que permite distinguir correlaciones cuánticas de clásicas. En lo esencial, demuestra que las correlaciones entre las partículas, determinadas por la mecánica cuántica son incompatibles con una teoría local de variables ocultas.
Finalmente, en 1982, el denominado “no-cloning theorem” demostrado por W. Wootters, W.Zurek y D. Dieks, determinó que para que la información emitida por una partícula a otra sea utilizable es necesario que ésta sea esencialmente clásica, a pesar de que en el caso cuántico una recuperación parcial podría ser posible. En otras palabras, ninguna información útil, pues será siempre aleatoria, puede ser trasmitida haciendo uso del entrelazamiento, salvando así el principio fundamental de la relatividad especial.
Lo descrito anteriormente deja claro que las hipótesis deben ser siempre contrastadas con los experimentos, los cuales además deben ser estrictamente controlados. En el futuro nos encontraremos con una multiplicidad de resultados, seguramente, muy novedosos que permitirán modificar la concepción que tenemos del mundo, sobre todo en lo relativo a los constituyentes de la materia, sin embargo esta es una marcha lenta que requiere de paciencia, lo cual dejará seguramente muy contrariados a quienes, con todo derecho por lo demás, gustan de especular y sacar conclusiones apresuradas respecto del comportamiento de la naturaleza. Parece que, al menos por ahora, el ciudadano que sueña con viajes en el tiempo, transmisión instantánea de pensamiento y otras yerbas deberá contentarse con una velocidad límite, la de la luz. Aunque debo establecer, que aunque fuese posible que partículas se desplazaran a velocidades superiores, esto no implica en absoluto la realidad de tales especulaciones mundanas ni el desvanecimiento de la comprensión del mundo que actualmente tenemos a través de nuestras actuales teorías que seguramente serán, en el futuro, restricciones de otras más generales y satisfactorias .
