Aspectos espectaculares de neutrinos a o por encima de la velocidad de la luz

NUEVA YORK, October 24, 2011 /PRNewswire/ --

En septiembre de 2011, un haz de neutrinos de un laboratorio CERN en Ginebra, Suiza, a 454 millas de distancia del laboratorio INFN Gran Sasso en Italia parecía viajar un 0,0025 por ciento más rápido a través de la Tierra que la velocidad de la luz en el vacío. Algunos pilares hasta ahora indiscutidos de la física clásica se tambalearán si este experimento resulta ser repetible. Las teorías de Einstein en realidad permiten la existencia de partículas no detectables que se mueven más rápido que la velocidad de la luz. Estas partículas se llaman taquiones. Sin embargo, no hay posibilidad de usar dichos taquiones teóricamente como medio de transporte de información. La información sobre la velocidad máxima de Einstein está estrictamente limitada a la velocidad de la luz. El aspecto espectacular de dicho haz de neutrinos detectable sería menos que el descubrimiento de que los neutrinos pueden ser taquiones en realidad, pero de una velocidad de información más allá de la velocidad de la barrera de la luz. Como las observaciones de las explosiones de supernova no registraron haces de neutrino mucho tiempo antes de la llegada de los fotones de estas catástrofes cósmicas, el experimento en CERN requiere una consideración muy importante. Los neutrinos de la supernova 1987a fueron detectados por el detector Kamioka Nucleon Decay Experiment en Japón. Los neutrinos llegaron cerca de tres horas antes de que la luz de la supernova llegase a la Tierra, por el hecho de que la luz queda atrapada en la supernova por un corto período de tiempo. Esto indicaría que los neutrinos no viajan a la velocidad de la luz. Si los resultados de CERN son correctos, los neutrinos deberían haber llegado años en lugar de horas antes de estallar la luz de la supernova.

Hay dos explicaciones muy sencillas de esta contradicción aparentemente experimental a la limitación de Einstein de la velocidad de la luz en el vacío y su postulado de que la materia bariónica no puede llegar a esta barrera, debido a su aumento de masa relativista y por lo tanto la energía infinita que sería necesaria.

1) Si el experimento no se puede repetir, se produjo un error aún desconocido en el método de evaluación, pues los neutrinos apenas interaccionan con la materia y, por tanto, son extremadamente difíciles de detectar.

2) En caso de que el experimento se pueda repetir o si los neutrinos viajan exactamente a la velocidad de la luz, la explicación más simple sería que un especio de tiempo de cuatro dimensiones de un vacío no es puramente una cuadrícula geométrica como se supone por Einstein, sino un tipo peculiar de medio de almacenamiento de energía que simplemente no fue capturado con la física clásica, hasta el momento. El hecho conocido de un medio es que ciertas partículas en realidad pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz a través de este medio, causando fenómenos de luz que se conocen como radiación Cherenkov. Este efecto Cherenkov es comparable al estallido sónico producido por un avión supersónico. Si los neutrinos viajan exactamente a la velocidad de la luz, o incluso por encima de esta barrera, podrían adquirir su masa muy pequeña por un efecto similar, explicando por qué no nos damos cuenta de un enorme aumento de la masa relativista a pesar de su velocidad relativa alta, en o muy cerca de la velocidad de la luz, en contradicción con las representaciones de Einstein y las ecuaciones para las masas bariónicas.

Pero, ¿ qué tipo peculiar de medio espacio-tiempo parece? Definitivamente no puede ser el tipo de éter que fue asumido por Lorentz y otros científicos durante todos los años de la aproximación geométrica de espacio-tiempo de Einstein, ya que la velocidad de la luz no sería en consecuencia constante para cualquier observador.

Este enigma tiene su primera solución factible si la imagen de Einstein del espacio-tiempo se ha enriquecido con aspectos de mecánica cuántica y, además, con un elemento rotativo del efecto bien conocido de una relatividad de la simultaneidad de los acontecimientos; una especie de espuma de energía cuántica aparece de esta manera en el vacío del espacio. Einstein no consideró ninguna cuantificación del tiempo y de longitud en su teoría especial y general de la relatividad, porque tal limitación a valores infinitesimales no fue descubierta y discutida en ese momento. Los neutrinos no eran conocidos. Los primeros aspectos mecánicos cuánticos entraron en la física sólo años más tarde en forma del principio de incertidumbre de Heisenberg y la escala de cuantización de Planck.

Desde la época de Einstein sabemos que eventos simultáneos para un observador en una nave espacial a lo largo del eje de movimiento de la nave se convertirá en eventos secuenciales para un observador restante en caso de una velocidad relativamente alta debido a que la velocidad de la luz se mantiene constante para ambos observadores y, por tanto, causa la llamada relatividad de la simultaneidad de los acontecimientos. Si limitamos ahora, por ejemplo, la distancia entre dos destellos de luz simultáneos a un valor mínimo pequeño infinitesimal, un observador podría interpretar a una cierta velocidad de la nave espacial estos eventos simultáneos como eventos secuenciales. Esto tiene sin duda un impacto energético para el observador restante porque la red del espacio-tiempo de Einstein tiene esta especie de efecto de almacenamiento de energía a lo largo de su línea de tiempo para el segundo flash. Esta función bien conocida de la teoría especial de la relatividad de Einstein se puede dibujar en un gráfico bidimensional, con eventos simultáneos capturados en un eje de longitud x y eventos secuenciales capturados en un eje de tiempo y.

Cambiando ahora los eventos simultáneos en eventos secuenciales de acuerdo a las fórmulas probadas e indiscutibles de la mecánica relativista y teniendo en cuenta este sencillo esquema de cuantización en los límites bajos de la distancia del espacio y el progreso del tiempo genera elementos rotativos cuantificados dentro del cuadro general. Esto lleva a una estructura de espacio de tiempo ampliada con áreas de almacenamiento de energía oscura relativa y materia oscura y a una explicación posible para la extraña naturaleza y el comportamiento de los neutrinos, sin importar si finalmente se mueven exactamente a la velocidad de la luz, o muy por debajo, o, totalmente inesperado, incluso ligeramente por encima de este nivel.

Henryk Frystacki, PhD
Miembro de la Academia Rusa de Ciencias Técnicas, Moscú
Miembro del Consejo Externo del Institute for Gravitation and Cosmos en Penn State University, EE.UU.
Página web: http://www.frystacki.de
Tel.: +49(0)8157924137