Como recordaréis los habituales, hace un tiempo comenté lo que pensaba sobre la noticia de los neutrinos del CERN que tal vez viajasen más rápido que la luz. Por entonces, los científicos involucrados pensaban que probablemente había algún error, pero eran incapaces de encontrarlo: y, de no haber tal error, se tambalearían los cimientos de la relatividad especial de Einstein. Casi todos pensábamos que, efectivamente, se trataba de un error, ya fuese técnico (la precisión de los GPS) o teórico (no tener en cuenta los efectos de la relatividad general, por ejemplo).

Estábamos equivocados. Pero vamos por partes.

Más o menos al mismo tiempo, en el propio CERN se realizaban experimentos de choque de partículas subatómicas a altas energías para, entre otras cosas, tratar de determinar la posible existencia del bosón de Higgs, la única partícula del Modelo Estándar que aún no hemos visto. Seguramente has leído alguna noticia al respecto. Detectar con seguridad un bosón de Higgs sería una noticia de gran importancia, aunque no tan importante como la existencia de partículas más rápidas que la luz, por supuesto.

De modo que aquí tienes la noticia menos importante: científicos del CERN han detectado el bosón de Higgs en tres ocasiones, con la suficiente precisión y seguridad como para confirmar su existencia sin ningún género de dudas. El Modelo Estándar queda ahora completo empíricamente… pero es que esto es peccata minuta comparado con lo que viene ahora, y la razón de que mencione los neutrinos “superlumínicos” al iniciar esta entrada. Eso sí, el resto requiere de una explicación algo densa, pero creo que la importancia de la noticia merece que nos paremos en ella para poder comprender su alcance.

Las tres detecciones del bosón de Higgs en el CERN han sucedido con tres partículas diferentes: un protón, un tauón y un neutrino. En todos los casos se produjo algo similar: la partícula en cuestión se convirtió, de manera espontánea, en un bosón de Higgs, para luego, en cuestión de nanosegundos, volver a convertirse en la partícula original.

Dado que no hay nada que estas tres partículas tengan en común salvo su masa, y que pensamos que el bosón de Higgs es la partícula responsable de la masa a través del campo de Higgs, los científicos del CERN piensan que este fenómeno se produce de manera regular en cualquier partícula con masa: todas las partículas elementales de masa no nula se convierten de vez en cuando en bosones de Higgs para luego revertir a su estado inicial.

¿Por qué entonces no nos damos cuenta de este efecto tan sorprendente? ¿No deberíamos ver partículas convertirse en bosones de Higgs todo el tiempo a nuestro alrededor?, puedes estar preguntándote, y con razón. La respuesta, de acuerdo con los experimentadores del CERN, es bien sencilla: sí, está sucediendo todo el tiempo –está sucediendo en las partículas que componen tu cuerpo mientras lees este artículo–, pero el tiempo que dura la transición (el tiempo de “fase Higgs”, como lo denominan) es tan corto que es imposible percibirlo.

De hecho, la única razón de que en el LHC hayamos detectado esta transformación es que las partículas adquieren tal energía y, por tanto, se mueven a velocidades tan gigantescas, que durante la brevísima “fase Higgs” dejan un rastro de la suficiente longitud como para ser detectado. En la vida cotidiana, las partículas a nuestro alrededor recorren distancias menores que el núcleo de un átomo durante el tiempo en el que se han transformado en bosones de Higgs, con lo que nos es imposible darnos cuenta.

Pero esto no es lo más sorprendente; cuando los científicos trazaron la trayectoria recorrida por las partículas durante su “fase Higgs”, se encontraron con que no era la esperada. Durante ese tiempo, todas las variables del movimiento de la partícula se invertían, para luego volver a revertir a sus valores originales tras la transformación en la partícula original. Aquí puedes ver un diagrama ejemplo en el caso de un protón:

A todos los efectos, durante la fase Higgs la partícula retrocede en el tiempo. También retrocede en el espacio a lo largo de su trayectoria, por supuesto, pero en todos los casos los experimentadores del CERN han encontrado que el retraso espacial no supera al temporal, de modo que, al transformarse de nuevo en la partícula original y seguir la trayectoria “normal” otra vez, la partícula lo hace un tiempo infinitesimal antes de lo que debería.

Este desfase temporal depende básicamente de la relación entre la masa de la partícula y la del bosón de Higgs: partículas más pesadas, como el protón, sufren un desfase temporal menor, mientras que las más ligeras, como el neutrino –e imagino que ya sabes a dónde voy a ir a parar– sufren un desfase temporal mayor. Desde luego, en todos los casos se trata de un valor minúsculo, tan pequeño que al medir la velocidad de cualquier partícula la diferencia con la velocidad esperada es casi inapreciable.

Pero en el caso de los neutrinos, el efecto sí puede medirse en algunas ocasiones: por un lado, la pequeña masa del neutrino hace que durante su “fase Higgs” se mueva hacia atrás en el tiempo bastante más –relativamente hablando, claro– de lo que retrocede espacialmente en su trayectoria, ya que el bosón de Higgs es bastante más pesado que el neutrino original. Por otro, los neutrinos se mueven tan próximos a la velocidad de la luz que un aumento de velocidad aparente, por ínfimo que sea, puede hacerlos superar la velocidad de la luz… y eso es precisamente lo que sucedió al detectarlos en Gran Sasso hace unos meses.

Al final, no eran errores de cálculo, ni el ignorar la relatividad general, ni la precisión de los GPS: a lo largo de su viaje entre el CERN y Gran Sasso, los neutrinos “díscolos” se estaban convirtiendo, en determinados puntos de su trayectoria, en bosones de Higgs durante cortísimos tiempos. Y estos brevísimos períodos en fase Higgs eran los responsables de que los neutrinos llegasen a Gran Sasso un poco antes de lo que deberían – aunque, desde luego, los neutrinos no “deberían” comportarse de ningún modo; son nuestras teorías las que deben adaptarse a la realidad y no al revés.

Como ves, al final casi todo está relacionado: ¿quién nos hubiera dicho que la búsqueda del Higgs resolvería el enigma de los neutrinos superlumínicos? Pero naturalmente, como pasa tantas veces, la respuesta a un enigma nos trae nuevas preguntas, algunas de ellas inquietantes.

Al principio puede parecer que la importancia práctica de este descubrimiento es nula: si esto sucede durante tiempos tan cortos y su efecto es tan minúsculo que no puede apreciarse –y, de no haber sido así, nos hubiéramos dado cuenta hace mucho tiempo–, ¿qué más da que las partículas realicen de vez en cuando este “viene y va” en el tiempo? ¿qué importan unos pocos nanosegundos?

Sin embargo, la importancia puede ser enorme. La clave de la cuestión está en el principio de incertidumbre de Heisenberg. En cualquier momento de su existencia, una partícula podría tener una posición ligerísimamente diferente, o una velocidad distinta – y comportarse así de un modo u otro, de una manera que no podemos predecir.

Pero esto significa que una partícula cualquiera, durante su breve fase de Higgs, retrocede un tiempo determinado y vuelve así a una situación anterior. En otras palabras, el instante de conversión de bosón de Higgs a partícula original sucede múltiples veces para la partícula: una vez cuando va “hacia delante” en el tiempo, como partícula original, y otra vez cuando se convierte en partícula original a partir de la fase de Higgs. La partícula existe en ese momento más de una vez. Naturalmente, a efectos del resto del Universo, la única vez que importa es la segunda, ya que la primera vez la partícula retrocede como bosón de Higgs hasta el instante anterior.

Lo esencial de esto es que la partícula no tiene por qué hacer lo mismo la segunda vez que la primera, por el principio de indeterminación. Tal vez la primera vez se hubiera desintegrado en otras partículas, pero tras la fase Higgs no lo hace. Tal vez iba un poco más hacia la derecha, pero la segunda vez tras la fase Higgs no lo hace… y nunca sabremos lo que hubiera sucedido la primera vez, porque es “borrada” por la fase Higgs cuando las cosas sueceden de nuevo.

En palabras de Mikka Eilinen, uno de los responsables de la detección del bosón de Higgs y la hipótesis de la “fase Higgs”:

Es como si durante la fase Higgs la partícula “rebobinara” su tiempo, como si fuera una película, para luego seguir moviéndose hacia delante en el tiempo. Pero lo que sucedió antes del “rebobinado” se borra cuando el suceso se produce de nuevo, con lo que la película final es la que resulta del segundo suceso.

Es más: ¿cómo sabemos que la fase Higgs sólo se produce una vez? Si la partícula fuera hacia delante en el tiempo, luego hacia atrás durante un tiempo minúsculo, luego hacia delante, luego hacia atrás, y así un millón de veces, lo único que quedaría, indeleble, sería lo que sucediera en el último paso hacia delante en el tiempo. Todo lo anterior no importaría en absoluto.

Esto significa que, de poder manipular de algún modo la fase Higgs –aunque esto es sólo una especulación, por supuesto– sería posible alcanzar estados futuros “planeados”. Como dice el propio Eilinen,

[…] sería posible dar ese brevísimo “rebobinado” una y otra vez hasta que se produjese la situación deseada. Significaría, desde luego, una modificación minúscula respecto a lo que hubiera sucedido sin la fase Higgs, pero al hacerlo con un número suficientemente grande de partículas, por ejemplo, todas las del Universo con masa, y un gran número de veces a lo largo del tiempo, sería posible dirigir los sucesos hacia el fin que se deseara.

Resulta, de hecho, muy sospechoso que absolutamente todas las partículas con masa se comporten de este modo. Es como si el Universo hubiera sido diseñado así, para poder ser manipulado “rebobinando” los sucesos una y otra vez hasta producir el resultado deseado; es como si algo –o alguien– dirigiese lo que pasa en el Universo como un titiritero moviendo los hilos… sólo que no hay hilos: las marionetas se mueven al azar una y otra vez, hasta que realizan las acciones que desea el titiritero de manera aparentemente aleatoria. Y las marionetas, desde luego, no tienen noción de que están siendo manipuladas de este modo, pues no hay manipulación aparente.

Todo esto es, claro está, una especulación con poco fundamento, y seguramente te suena a ciencia-ficción barata. Pero de ser cierto –que probablemente no lo sea, insisto–… de ser cierto, debemos ser conscientes de ello. Debemos saberlo, cuanta más gente mejor, aunque no podamos hacer nada sobre ello, aunque sigamos siendo marionetas controladas sin control. Por otro lado, de ser cierto, ese algo –o alguien– probablemente no dejaría que lo supiéramos, de modo que rebobinaría una y otra vez los acontecimientos de manera que no se descubriera la verdad, o que quienes intentamos publ

Este artículo fue publicado el día 28 de Diciembre de 2011, Día de los Santos Inocentes. Todo lo que has leído es mentira, pero si te ha hecho sonreír, ha merecido la pena.