¿Neutrinos más rápidos que la luz?

En vista de que todavía no tenemos entrada invitada para el día de hoy, decidimos que era buen momento para comentar LA noticia, que tiene implicaciones demasiado fuertes para el mundo de la física.

Así es, la noticia que ha estado rondando por todos lados en el último par de días, al parecer un equipo internacional científicos del CERN han encontrado que los neutrinos ¡viajan más rápido que la luz! Algo imposible según la teoría de la relatividad de Einstein.

Bueno antes que nada, hay que tomarlo con calma, ¡que no cunda el pánico!, no grito, no corro no empujo. Así que vamos por partes para entender que sucede.

Primero, ¿Por qué es tan impactante la noticia? Pues porque hasta el día de hoy, la teoría de relatividad de Einstein no ha tenido ningún fallo. Desde 1905, cuando Einstein publicó su teoría, se han hecho miles de experimentos, para comprobarla, y adivinen que, ¡todos los experimentos concuerdan con la teoría! Predicción que realiza, predicción que se cumple con exquisita precisión. ¡Siempre!. Las evidencias de que la teoría funciona existen. Gracias a la relatividad podemos ver la televisión, funcionan los GPS, nos explica cómo se relacionan el tiempo y el espacio, la energía y la masa.

¿Qué es un neutrino? Es una partícula subatómica (es decir, que es más pequeña que un átomo) que no tiene carga eléctrica, y tiene una masa demasiado pequeña, que todavía no conocemos con precisión. También es una partícula muy escurridiza, pues es tan pequeña que rara vez interacciona con la materia. De hecho, cada segundo atraviesan la Tierra millones y millones de neutrinos provenientes del espacio como si nada. Es por eso que los neutrinos se detectan en minas, varios kilómetros bajo tierra, pues así “filtran” a las demás partículas que no quieren detectar.

¿Dónde se crean los neutrinos? La mayor parte de los neutrinos que recibimos día a día provienen de las reacciones nucleares que ocurren en el núcleo Sol. Otra fuente muy importante son las supernovas, uno de los eventos más violentos del universo. Ocurren cuando una estrella muy masiva muere y explota. Nosotros los humanos, podemos crear neutrinos principalmente en las centrales nucleares, aunque también se puede en los aceleradores de partículas.

¿Qué obtuvieron los científicos del CERN? Al parecer el experimento consistía en emitir un haz de neutrinos que viajaban por 730 km bajo tierra, hasta llegar a un laboratorio en Italia. Resultó que estos neutrinos llegaban 60 nanosegundos antes de lo esperado a su objetivo. Además aseguran que sus resultados tienen una precisión de hasta 10 nanosegundos. Los mismos investigadores del CERN afirman haber buscado errores en todas partes del experimento por 3 años, pero nada. De hecho sugieren que antes de empezar a plantear teorías que expliquen esto, hay que esperar a que otros laboratorios repitan el experimento y ver si obtienen los mismos resultados.

¿Por qué debemos dudar de los resultados obtenidos? El principal argumento en contra es que en 1987 se observó una supernova, que como ya dijimos produce gran cantidad de neutrinos. En esa época se observó que los neutrinos viajaban a la misma velocidad que los fotones (la velocidad de la luz), pues de lo contrario, hubiéramos observado los neutrinos producidos por la supernova, mucho antes que los fotones. Otros consideran que otro punto débil es la dificultad para medir el tiempo en que se emiten los neutrinos, tienen que hacerse mediciones muy precisas.

Pero bueno, eso ya lo revisaran los expertos en el tema, y otros tendrán que repetir el experimento para ver si obtienen los mismos resultados. El chiste es que no cunda el pánico, no se dejen llevar por publicaciones sensacionalistas a las que les encanta este tipo de noticias. No hay que sacar conclusiones hasta que los expertos hayan analizado el trabajo.

De ser cierto, esta noticia sería una revolución en la ciencia, tan importante como no habíamos visto en 100 años, y abrir el paso a nuevas teorías físicas. Personalmente, no me puedo creer que la teoría de la relatividad tenga un error, pero al mismo tiempo, se siente un sentimiento de emoción por las nuevas posibilidades y descubrimientos que aguardan.

Imagen tomada de aquí: http://physicsphysics.tumblr.com/post/10567842818

Fluidos simpaticos (no newtonianos)

Por Yasab Ruiz Hernández

Casi todos los fluidos en el mundo real presentan viscosidad. La viscosidad es la resistencia que presenta un fluido a ser deformado por algún esfuerzo que se le aplique. El esfuerzo se define, a grandes rasgos, como la fuerza sobre unidad de área que se le aplica a un objeto. Hablamos de fluidos newtonianos si se cumple que:

  1. Al no aplicar esfuerzo dicho fluido no se deforma.
  2. La deformación del fluido es directamente proporcional al esfuerzo que se aplica. La viscosidad es la razón entre el esfuerzo y la deformación.

Como ejemplo de ello tenemos el agua, que mientras mayor esfuerzo se aplique, p. ej. empujarla con la mano cada vez más fuerte,  presenta mayor resistencia, pero se sigue comportando como agua.

Sin embargo, existen otros fluidos con propiedades diferentes (en algunos casos simpáticas) y estos son los llamados fluidos no newtonianos. ¿Cómo podemos observar ese comportamiento diferente?

En las películas vemos muchas veces cuando un personaje le es más difícil salir de las arenas movedizas si se mueve bruscamente; se trata de un fluído dilatante, en donde su viscosidad aumenta con el esfuerzo aplicado.

Por otro lado, al pintar observamos que la pintura se desplaza fácilmente al moverla con la brocha, pero se deja de mover al quitar el esfuerzo; se trata de un pseudoplástico.

Para sacar la catsup o pasta de dientes del envase, es necesario aplicar cierto esfuerzo para que el fluido salga. Con un pequeño esfuerzo no logramos desplazamiento. Este tipo de fluidos se llaman fluidos de Bingham.

Debido a las propiedades de los fluidos no newtonianos, tienen diversas aplicaciones en las que se necesita que el desplazamiento del fluido cambie con el esfuerzo o con el tiempo.

Incluso se pueden hacer divertidos experimentos, como caminar sobre una alberca llena de fluido dilatante sin hundirse.

Puedes hacer tu propio fluido no-newtoniano en la comodidad de tu casa, sólo necesitas agua, fécula de maíz (maicena) y si así lo deseas unas cuantas gotas de colorante vegetal.

Para prepararlo, en un recipiente colocas 1 taza de agua [y el colorante], incorporando y mezclando poco a poco la fécula, hasta llegar a 1 1/2 taza. La consistencia debe de ser un líquido que al golpearlo o moverlo muy rápido se sienta sólido. De sentirse muy aguado, se le agrega más almidón y si se vuelve muy duro, se le agrega un poco más de agua.

Y listo: ya tienes un fluido no-newtoniano para divertirte. Puedes, por ejemplo: tomarlo con la mano y sentir como escurre, sumergir los dedos y sacarlos bruscamente, ponerlo en una bolsa de plástico y golpearlo o agitarlo bruscamente, o ponerlo sobre una bocina que toque frecuencias bajas (sonidos graves) a un volumen alto.