La relatividad especial puede responder al misterio de los neutrinos más rápido que la luz

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Oh si. No fue la producción la que causó el zumbido, fue la revelación de que llegaron al Laboratorio Gran Sasso en Italia alrededor de 60 nanosegundos antes de lo que deberían haberlo hecho. ¡Antes de lo que permite la velocidad de la luz!

Desde el anuncio, el mundo de la física ha estado en llamas, produciendo más de 80 artículos, cada uno con su propia opinión. Mientras que algunos intentaron explicar el efecto, otros lo desacreditaron. El consenso abrumador fue que el equipo de OPERA simplemente debe haber olvidado un elemento crítico. El 14 de octubre de 2011, Ronald van Elburg de la Universidad de Groningen en los Países Bajos presentó su propia declaración, una que proporciona un punto persuasivo de que pudo haber encontrado el error en los cálculos.

Para obtener una imagen más clara, la distancia que recorrieron los neutrinos es sencilla. Comenzaron en el CERN y se midieron a través de sistemas de posicionamiento global. Sin embargo, el Laboratorio Gran Sasso está ubicado debajo de la Tierra debajo de una montaña de un kilómetro de altura. En cualquier caso, el equipo de OPERA tuvo esto en cuenta y proporcionó una medición de distancia precisa de 730 km dentro de tolerancias de 20 cm. El tiempo de vuelo del neutrino se mide usando relojes en los extremos opuestos, con el equipo sabiendo exactamente cuándo salieron las partículas y cuándo aterrizaron.

¿Pero estaban los relojes perfectamente sincronizados?

Mantener el tiempo es nuevamente el dominio de los satélites GPS, cada uno de los cuales transmite una señal de tiempo muy precisa desde la órbita a unos 20,000 km de altura. Pero, ¿es posible que el equipo haya pasado por alto la cantidad de tiempo que las señales de satélite tardaron en regresar a la Tierra? En su declaración, van Elburg dice que hay un efecto que el equipo de OPERA parece haber pasado por alto: el movimiento relativista de los relojes GPS.

Claro, las ondas de radio viajan a la velocidad de la luz, entonces, ¿qué diferencia hace la posición del satélite? La verdad es que no ... pero el momento del vuelo sí. Aquí tenemos un escenario en el que un reloj está en el suelo mientras el otro está en órbita. Si se mueven entre sí, este cálculo debe incluirse en los resultados. Las sondas en órbita se colocan de oeste a este en un plano inclinado a 55 grados del ecuador ... casi directamente en línea con la ruta de vuelo de los neutrinos. Esto significa que el reloj del GPS está viendo que la fuente de neutrinos y el detector están cambiando.

"Desde la perspectiva del reloj, el detector se está moviendo hacia la fuente y, en consecuencia, la distancia recorrida por las partículas como se observa desde el reloj es más corta", dice van Elburg.

Según la fuente de noticias, quiere decir más corta que la distancia medida en el marco de referencia en el suelo y el equipo de OPERA pasa por alto esto porque piensa que los relojes están en el suelo y no en órbita. Van Elburg calcula que debería causar que los neutrinos lleguen 32 nanosegundos antes. Pero esto debe duplicarse porque se produce el mismo error en cada extremo del experimento. Entonces, la corrección total es de 64 nanosegundos, casi exactamente lo que observa el equipo de OPERA.

¿Es esta la respuesta final para viajar más rápido que la velocidad de la luz? No. Es solo otra respuesta posible para explicar un nuevo acertijo ... y una confirmación de una nueva revelación.

Fuente original de la historia: Comunicado de prensa de Technology Review. Para leer más: ¿Pueden explicarse las velocidades aparentes de neutrinos superluminales como una medida cuántica débil?

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