jueves, 6 de octubre de 2016

El misterio de los neutrinos desaparecidos

Detección de neutrinos solares en una mina
en Dakota del Sur a una milla de profundidad (1972)
Uno de esos bulos seudo-científicos que corren por Internet dice algo parecido a esto:
De acuerdo con el Comité del premio Nobel en 2015, Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald recibieron el premio Nobel por el descubrimiento de las oscilaciones de los neutrinos, lo que demuestra que los neutrinos tienen masa. El Comité Nobel donó 8 millones de coronas suecas a cambio de nada, ya que aún se desconoce el valor numérico de la frecuencia, el impulso, la energía cinética y, por tanto, la masa de los neutrinos. Sin el valor numérico de la frecuencia no se ha demostrado que los neutrinos tengan masa ni que oscilen. De acuerdo con una teoría de la moderna seudo-ciencia física, un bloque de plomo de un año-luz de espesor absorbe sólo la mitad de los neutrinos que la atraviesan. Entonces ¿cómo es posible detectar los neutrinos y la oscilación de los neutrinos? Puesto que Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald no tienen en sus laboratorios un bloque de plomo de un año-luz de espesor, ¡el descubrimiento de la oscilación de los neutrinos es sólo una estafa! El neutrino es una partícula inventada, que proviene de la teoría equivocada de la moderna seudo-ciencia física.
Este párrafo, que acusa de ser seudo-ciencia a la teoría estándar de física de partículas, contiene unas cuantas incorrecciones flagrantes que voy a intentar desgranar aquí:
Wolfgang Ernst Pauli
  • La existencia del neutrino fue predicha en 1930 por Wolfgang Pauli para evitar la transgresión del principio de la conservación de la energía en la desintegración beta, en la que un neutrón de un núcleo atómico se transforma en protón, expulsando un electrón. Según Pauli, la energía que faltaba debía llevársela una partícula desconocida de masa muy pequeña, que tenía que ser neutra para que se cumpliera el principio de conservación de la carga eléctrica. Por eso Enrico Fermi propuso llamarla neutrino (diminutivo italiano de neutro).
  • El neutrino fue detectado experimentalmente en 1956 por Frederick Reines y su equipo, que atraparon antineutrinos generados en un reactor nuclear. Al chocar un antineutrino con un protón, se transforman en un neutrón y un positrón. Reines recibió el premio Nobel de física en 1995, con 39 años de retraso. Cuando el texto citado dice que el neutrino es una partícula inventada está demostrando ignorancia.
  • En 1962, Lederman, Schwartz y Steinberger demostraron que, además del neutrino asociado al electrón, existe otro asociado al muón, y detectaron sus interacciones con los átomos ordinarios, por lo que recibieron el premio Nobel en 1988.
  • Cuando en 1975 se descubrió el tercer leptón de la familia del electrón, la partícula tau, se supuso que también tendría un neutrino asociado. Sus interacciones fueron descubiertas experimentalmente el año 2000 en Fermilab.
  • La teoría estándar de física de partículas predice que los neutrinos no deberían tener masa (su masa valdría cero), en cuyo caso viajarían a la velocidad de la luz.
  • El neutrino es una partícula muy sutil, que apenas interacciona con los átomos de la materia ordinaria. Supongamos que sea cierto que un bloque de plomo de un año-luz de espesor absorbe la mitad de los neutrinos que lo atraviesan. Entonces un bloque de plomo de un metro de espesor absorbería 5,3x10-17xN neutrinos, donde N es el número de neutrinos que llegan a él. Si ponemos en la superficie de la Tierra un cubo de plomo con un volumen de un metro cúbico, cada segundo llegarán a él, procedentes del sol, N=66x1013 neutrinos, por lo que absorbería 0,035 neutrinos por segundo, o sea, aproximadamente uno cada medio minuto. Realizar este experimento no parece tan difícil como da a entender el párrafo citado.
  • En la práctica, los neutrinos no se detectan con bloques de plomo, sino con cantidades muy grandes de agua, almacenada en cavernas subterráneas para evitar contaminación con otras partículas que no atraviesan la Tierra. Experimentos realizados desde finales de los años 60 detectaron, entre los neutrinos procedentes del sol, alrededor de un tercio de los que se esperaba, teniendo en cuenta la cantidad de energía emitida por el sol, que es fácil de calcular. El problema recibió el nombre del caso de los neutrinos desaparecidos.
  • Puesto que hay tres clases de neutrinos, asociados al electrón, al muón y a la partícula tau, si se transformaran unos en otros en su camino desde el sol a la Tierra, tendríamos una solución muy elegante del problema anterior: el sol produce sólo (anti)neutrinos electrónicos, que son los que se detectan. Si dos tercios de esos neutrinos se han transformado en los del muón y el tau por el camino, sólo detectaremos la tercera parte de los que esperábamos.
  • Lo malo es que, según la teoría estándar de física de partículas, los neutrinos deberían tener masa cero, pero sólo si tienen algo de masa, aunque sea muy pequeña, podrán transformarse unos en otros. Hay aquí una discrepancia que aún no ha sido resuelta.
  • En las últimas décadas se ha obtenido abundante confirmación experimental de la hipótesis de que los neutrinos oscilan (se transforman unos en otros). En 2015 se concedió el premio Nobel de física a Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald por sus trabajos pioneros en este campo.
  • Es cierto que aún no se conoce la masa del neutrino, pero sí se ha establecido un límite superior: 5,5 eV/c2, unos 200 millones de veces menor que la del protón.
Es evidente, pues, que el párrafo citado más arriba, que corre por Internet, es una sarta de disparates. Las teorías científicas no son tan completas como a veces nos quieren hacer creer, pero tampoco son fraudes, como afirma este bulo que comentamos.

Manuel Alfonseca
Agradezco a Manuel Alcalde,
que me sugirió este articulo

8 comentarios:

  1. Uno no puede fiarse de lo que dice Internet, que en algunos casos es tratado con el mismo valor, que la Biblia, porque puede escribir cualquiera, y además generalmente lo que escriba carecerá rigor, y no se poddrá contrastar. El problema es que Internet está lleno de tales personas, y tales artículos. Con todo siempre habrá gente serie, y revistas científicas, que puedan esclarecer la verdad.

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    1. Esto que dices no sólo se aplica a las noticias que corren por Internet, sino también a los medios de comunicación, que también hacen correr bulos, especialmente respecto a noticias científicas mal entendidas, como he denunciado en otros artículos de este blog.

      En definitiva, es preciso cotrastar bien toda noticia (también las de las revistas científicas) antes de darles crédito. De hecho, esta contrastación es parte esencial del método científico.

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    2. El caso de los medios de comunicación es más complejo. Lo he estado hablando con mi familia, y tengo la sensación de que la pluralidad no existe, a pesar de que nos hagan creer eso. Con matices, pero todos los medios de comunicación parecen decir lo mismo. Lees los teletextos, y todos son iguales. Si las noticias científicas que leo en periodicos suelen estar llenos de equivocos, y doy las gracias a que haya gente, como tú que lo aclare a los profanos como yo. A los medios de comunicación les pasa como a Arthur C. Clarke, que tienden a exagerar y magnificar el logro científico, y a explicarlo mal.

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  2. Me lo llevo a Google + Manuel, gracias por compartir. Un abrazo.

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  3. Gracias por citarme, sin mérito por mi parte.
    Y lo que más te agradezco son tus artículos de divulgación, que siempre comprendo, y absolutamente fidedignos.

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  4. Excelente artículo, desarma por completo ese bulo. Ciertamente, no entiendo como se ha extendido tal, cuando estudié la carrera me explicaron las partículas subatómicas y el neutrino existía, sin dudas. Genial que un experto pueda bloquear a los que intentan desprestigiar la ciencia y a los científicos. Gracias.

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  5. Según el astrofísico de la NASA y premio Nobel John Mather, el universo no empezó. ¿No está negando con esto el principio de conservación de la energía?

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    1. Mather se hace eco de las teorías de gravedad cuántica. Lo que dice al respecto en la entrevista de hoy en La Vanguardia es lo mismo que decía Stephen Hawking en "A brief history of time": que el tiempo cero no existió, porque el tiempo, antes del tiempo de Planck (10^-43 segundos) habría sido imaginario. Por eso dice Mather que nuestra comprensión del tiempo es incompleta.

      Pero ninguna de las teorías de gravedad cuántica ha podido formular una predicción comprobable, por lo que, por el momento, no deben considerarse teorías científicas, sino elucubraciones.

      Si me animo, podría escribir un artículo sobre esto :-)

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