La medida de la velocidad de los neutrinos muónicos por parte de OPERA
en Europa y de MINOS en EE.UU. es de capital importancia para la física.
Nadie conoce la masa que tienen los neutrinos; la propiedad más importante de los neutrinos, por sus implicaciones para el futuro de la física,
debe ser determinada; solo conocemos estimaciones cosmológicas de su valor máximo aceptable que exigen suponer la validez del modelo cosmológico
de consenso.
OPERA debe obtener la mejor medida posible de la velocidad de los neutrinos muónicos y la financiación de esta colaboración es de capital importancia.
Todo el que crea que OPERA ha dejado en mal lugar a los físicos está completamente equivocado.
Ellos publicaron un resultado que habían observado y que era inconsistente con las leyes de la física actuales.
OPERA lo hizo para que todos los físicos interesados pudieran ofrecer ideas que les ayudasen a dirimir esta cuestión.
Gracias a estas ideas y a otras de la propia colaboración OPERA
se han estado realizando multitud de pruebas y se seguirán realizando.
Lo importante es que dentro de 6 meses o dentro de un año, OPERA pueda tomar medidas fiables de la masa de los neutrinos, porque es necesario
que lo haga.
El circo mediático alrededor del resultado de los neutrinos superlumínicos
es solo eso, un circo mediático.
Y todo circo tiene un payaso, así que me vais a permitir, más en broma que
en serio, que os presente al “payaso de la OPERA de los neutrinos.”
OPERA: “The connection of the optical fiber bringing
he external GPS signal to the OPERA master clock.”
La colaboración OPERA afirma que han detectado un problema con
“la conexión de la fibra óptica que conecta la señal del GPS con el reloj maestro de OPERA.”
¿Qué significa esto?
¿Qué problema se ha detectado?
No trabajo en la colaboración OPERA, así que hasta que no se publiquen
los detalles, no tengo ni idea de cuál es el problema de conexión
que ha sido encontrado.
Si he “bromeado” sobre la posibilidad de que el problema de conexión fuera un “cable mal conectado” y alguien se ha ofendido por ello, lo siento.
La foto de arriba muestra el sistema donde se ha encontrado el error,
que se encuentra en la superficie de la Tierra, a unos 45295 nanosegundos luz de los relojes esclavos que se encuentran en el experimento subterráneo
de Gran Sasso donde se detectan los neutrinos.
¿Cuál puede ser el problema de conexión entre el GPS
y el reloj (atómico) maestro de cesio (Cs)?
No tengo ni idea, pero Edwin Cartlidge en una noticia de “prensa rosa” que apareció ayer en las noticias de la prestigiosa revista Science, de la que yo me hice eco en este blog, afirmó que una fuente anónima de la colaboración OPERA le dijo que “the 60 nanoseconds discrepancy appears to come from a bad connection between a fiber optic cable that connects to the GPS receiver used to correct the timing of the neutrinos’ flight and an electronic card in a computer. After tightening the connection and then measuring the time it takes data to travel the length of the fiber, researchers found that the data arrive 60 nanoseconds earlier than assumed.”
Si esta fuente es fiable o no es una cuestión de opiniones.
Pero tras leer esta frase yo me imaginé a una persona ajustando a mano todos los conectores de este panel trasero.
Pero quizás mi imaginación es muy calenturienta y lo único que se hizo fue “ajustar” la conexión tocando algunos de los botones y diales de la parte frontal del equipo.
¿Pueden estas conexiones ser responsables de un retraso de 60 ns?
Si es posible o no, pues como ya he dicho no trabajo en la colaboración OPERA; lo único que sé es que cada una de estas conexiones introduce un retraso y que dicho retraso fue estimado en el año 2009
como aparece en la figura de abajo.
No sé cómo lo calcularon en detalle,pero por lo que parece lo han vuelto a calcular y han observado que lo que se publicó podría estar equivocado;
podría haber más retrasos en las conexiones de lo que se pensaba.
Este tipo de cosas no son ciencia, son necesarias para hacer ciencia,
pero estos detalles técnicos son de interés solo para los técnicos
(hay cables de 2 m de longitud que introducen un retraso de 10 ns,
cables de 3 m que introducen solo 5 ns y fibras ópticas que introducen retrasos de 0,16 ns/m, por poner solo algunos ejemplos).
Como cualquier físico, yo asumo que estos detalles técnicos han sido bien calculados y me creo estas estimaciones de retrasos que se publican en un artículo científico sin cuestionarme cómo habrán medido el retraso de un cable de fibra óptica entre un receptor de GPS Septentrio Satellite Navigation PolaRx2eTR y un reloj atómico de cesio Symmetricom Cs4000.
Quizás alguno me dirá que soy un crédulo y que me creo que esta trivialidad es trivial cuando no lo es.
Pero lo siento, no me interesan estos detalles técnicos.
Por cierto, ya para acabar esta entrada, la última vez que en la colaboración OPERA se comprobaron todas las conexiones entre el GPS y el reloj maestro fue en enero de 2010 (según la tesis de Brunetti).
Que yo sepa, hasta febrero de 2012 no se han vuelto a comprobar;
quizás lo hayan hecho, pero no he encontrado constancia por escrito.
Finalmente, si lee esto algún aficionado a los cálculos me gustaría recordar que en Gran Sasso la fibra óptica que conecta el reloj maestro en superficie con los relojes esclavos en el laboratorio subterráneo tiene 8 km e introduce un retraso de 40993,4 ns, según una calibración realizada en marzo 2006 (valor que se puede verificar sabiendo que es una fibra
monomodo a 1310 nm).
Las fibras ópticas que conectan los diferentes equipos son de tipos diversos y no he encontrado ninguna descripción detallada de sus características
(se supone que serán las recomendadas por los fabricantes de dichos equipos).
¿Puede una mala conexión entre dos equipos añadir 60 ns?
Sin conocer los detalles es imposible saberlo.
Fuente de las fotografías del equipo: Giulia Brunetti, “Neutrino velocity measurement with the OPERA experiment in the CNGS beam,” PhD Thesis, September 2011 (PhD Advisors: Dario Autiero and Maximiliano Sioli.
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