No se tambalea la relatividad

publicado el 02 de octubre de 2011 en «Milenio Diario»
columna: «se descubrió que...»

 

Por todos lados está la nota sobre neutrinos que superaron la velocidad de la luz y, concluyen algunos, tambalea la teoría de la relatividad. Es un experimento, uno, y la relatividad sigue a salvo aunque el dato se compruebe.

Agencias de noticias reportan que físicos del CERN, en los alrededores de Ginebra, Suiza, produjeron un haz de neutrinos que enviaron bajo la corteza terrestre hasta un receptor en el norte de Italia, bajo la cordillera Gran Sasso, a 730 kilómetros de distancia, y alcanzaron una velocidad superior a la de la luz, a la que se adelantaron en 60 nanosegundos.

Para hablar de velocidades superiores a la de la luz, nos enfrentamos a un problema que no es de autoridad, no es que Einstein diga que es la velocidad límite ni que sea la piedra clave en la teoría de la relatividad. No es un religioso "magister dixit", sino una conclusión irremediable de la relatividad del tiempo y su dependencia de la velocidad.

Vamos por partes. Las velocidades se suman: si usted se para en una escalera eléctrica y camina (o en una banda móvil de aeropuerto) irá más rápido que las personas cómodamente de pie. Si desde el fondo de un avión a mil km por hora arroja una pelota a 50 kph y golpea a un pasajero, el golpe será a 50 kph. Pero un observador externo dirá que la pelota va a 1050 kph. Ambos tendrán razón. Si la arroja desde la cabina hacia el fondo, irá a los mismos 50 kph y, de nuevo, para un observador externo, a 950 kph.

No ocurre así con la luz. El haz de una linterna encendida al fondo del avión va a la misma velocidad para el pasajero y para el observador externo. Para que esto sea así es necesario considerar que a mayor velocidad más lento el tiempo. No es un postulado hipotético, es un hecho comprobado en centenares de experimentos directos y en millares que emplean, de forma indirecta, como una de las variables por controlar, la velocidad del tiempo dependiente de la velocidad del objeto.

La paradoja de los gemelos es muy conocida: uno de dos gemelos hace un viaje interestelar. A su regreso será más joven que su gemelo. Cuánto más joven dependerá de la velocidad de la nave: más cercana a la de la luz, menor transcurso del tiempo.

Un uso cotidiano lo vemos en los satélites de posicionamiento global: nos dan ubicaciones en el límite de los metros porque sus cronómetros están ajustados para considerar las variaciones relativistas de su propia velocidad.

Va de nuevo: un cronómetro perfecto va a una velocidad sobre la superficie terrestre y a otra, menor, puesto en órbita a mayor velocidad. Si los cronómetros no controlaran esa variable del tiempo, las posiciones que nos dan estarían equivocadas en el orden de los kilómetros.

Luego, si mayor velocidad hace más lento el tiempo, simples cálculos de aritmética nos dicen a qué velocidad el tiempo cesará por completo de fluir. Y eso existe: es la luz. Para sus componentes, los fotones, el tiempo no transcurre. La luz originada en el primer nano-segundo del Big Bang tiene hoy la misma edad: cero nano-segundos.

La idea de que al rebasar esa velocidad tenemos una inversión del tiempo es la conclusión lógica. Y no ha sido mencionada sólo por la ficción científica, sino por grandes de la cuántica. Entre la segunda generación de físicos constructores del actual modelo estándar de la física se encuentra Richard Feynman. Lo cito textual, pues tengo el artículo de 1949 en la mano. Es acerca del positrón, la antipartícula del electrón postulada por Dirac y localizada por Millikan en 1932.

"... según Feynman... un positrón es equivalente a un electrón moviéndose hacia atrás en el tiempo..." (Johnson: Fire in the Mind, p. 138). En palabras de Feynman: "...positron states being those with negative time component..." En "Space-Time Approach to Quantum Electrodynamics", Physical Review, vol. 76, no. 6, 15 de septiembre de 1949, pp. 769-789. "Negative time" es tiempo hacia atrás.

El neutrino es partícula que interacciona tan poco con el resto de la materia que por millones de millones están cruzando ahora mismo nuestros cuerpos sin daño alguno y el planeta entero le es casi transparente. De ahí la dificultad para localizarlo aunque haya sido predicho desde los años 30 por Pauli. El experimento reciente no derrumba el bien afianzado edificio de la relatividad, nada más nos da una partícula que puede ir al pasado, matar a su abuelo, y ya no existir. Recuerden la espléndida Volver al futuro: el protagonista adolescente viaja el pasado, encuentra a su madre, también adolescente, y está a punto de impedir que se case con quien será su padre porque la joven se enamora... de él.

Un momento inolvidable es cuando el protagonista se recupera de un desmayo y se encuentra atendido por su futura madre que no cesa de llamarlo Calvin: "Ou... yes, Calvin... Nou Calvin..." Él le pregunta por qué lo llama así. "Porque lo vi bordado en tu trusa", dice y se sonroja. Trae trusa Calvin Klein en los años 50, cuando no se usaba poner la marca tan notoria.

Maravillas y misterios de la física cuántica, Cal y Arena 2010.