El 17 de noviembre la colaboración OPERA ha enviado su famoso artículo del 23 de septiembre (con ciertos cambios) a la revista internacional Journal of High Energy Physics (JHEP), una revista italiana de Springer con un índice de impacto de 6,05 (ISI JCR 2010), que la coloca en el cuarto puesto en la categoría de Física de Partículas y Campos del ISI WOS, por delante de Physical Review D (PRD) y Nuclear Physics B; puedes consultar el artículo en Inspire y en Arxiv. Dada la polémica alrededor de este artículo y del procedimiento experimental utilizado, si fueras revisor de dicho artículo, ¿lo aceptarías como está? ¿Exigirías que verificaran el protocolo experimental? La respuesta la sabremos dentro de unas semanas, ya que un artículo «tan importante» será aceptado o rechazado con rapidez. Más información en CERN News, «OPERA experiment reports anomaly in flight time of neutrinos from CERN to Gran Sasso,» UPDATE 18 November 2011, y en Eugenie Samuel Reich, «Neutrino experiment replicates faster-than-light finding. Latest data show the subatomic particles continue to break the speed limit,» Nature News, 18 Nov. 2011.
La cuestión parece baladí, pues muchos dirán que la revista aceptará el artículo sin dilación, porque dicho artículo será muy citado en los próximos meses, incluso años. El artículo es una ganga para cualquier editor. Pero recuerda, el nuevo artículo elimina un posible error sistemático en la primera medida, pero puede haber otros. Además, hay algunos defectos de forma en el artículo que todos los revisores que lo reciban y evaluén deberían sopesar. Permíteme que enumere algunos (quizás seas uno de los revisores), por si aún no los conoces.
1) En la primera versión del artículo se analizaron 16 111 neutrinos detectados en OPERA entre 2009 y 2011. Pero en la segunda versión solo se analizan 15 223. ¿Qué ha pasado con los otros 888 neutrinos detectados? ¿Por qué han sido eliminados del nuevo análisis? El nuevo artículo técnico no dice nada al respecto. Si yo fuera revisor exigiría que se incluyera un párrafo explicando por qué han sido eliminados y qué criterio ha sido utilizado para ello. Las figuras 11 y 12 de la primera versión y sus correspondientes 13 y 14 de la segunda no coinciden exactamente (las he superpuesto en un programa de dibujo y la diferencia en los datos es pequeña pero existe).
2) En la primera versión del artículo se afirma que los neutrinos llegaron 60,7 ± 6,9 (stat.) ns antes de lo esperado. Pero en la nueva versión se afirma que llegaron 57,8 ± 7,8 (stat.) ns; no hay ningún comentario explícito sobre el porqué de esta diferencia. Yo creo que es debida a que en el nuevo artículo se ha tenido en cuenta el efecto de la rotación de la Tierra (2,2 ns); pero todavía quedan 0,7 ns por explicar que no veo bien de dónde salen (podría ser debido a que se han eliminado 888 neutrinos del análisis). En mi opinión los revisores deberían exigir una explicación detallada.
3) La nueva figura del artículo (aquí en formato original) muestra que los neutrinos siguen una distribución estadística uniforme con una anchura de unos 50 ns, ¿por qué este valor? El artículo aclara que «the jitter of ± 25 ns [is] related to the tagging of the external GPS signal by the OPERA master clock.» El «reloj» que «marca» los tiempos tiene una resolución de 50 nanosegundos (o una frecuencia de 20 MHz). Este detalle, que puede parecer poco importante, fue omitido en la primera versión del artículo y explica el porqué agruparon sus datos (binning) en bloques de 50 ns (y por qué no pueden agruparlos en un intervalo más pequeño). En mi opinión los revisores deberían exigir que se discutiera en detalle este punto (quizás en un apéndice al artículo). ¿Por qué afirman que el error es menor de 10 ns si el «jitter» es de 25 ns?
De hecho, varios blogueros creen que en esos 20 MHz se «esconde» el error sistemático «sutil» del experimento. Por ejemplo, Ethan Siegel, «The New OPERA faster-than-light Neutrino Test: Results!,» Starts With a Bang!, Nov. 18, 2011; Sascha Vongehr, «OPERA Confirms Faster Than Light Neutrinos And Indicates Ultra Superluminal Small Initial Jumps,» Alpha Meme, Nov. 18th 2011; Tommaso Dorigo, «A Few Additional Technicalities On The Opera Measurement,» A Quantum Diaries Survivor, Nov. 18th 2011; y otros.
Más aún, Tommaso Dorigo se pregunta qué pasaría si hubiera un error de «un solo tick» en la cuenta de reloj de 50 MHz (por ejemplo, por culpa de un error en el software de procesado). En dicho caso la medida del tiempo de llegada podría ser 8 ± 10 ns (compatible con que los neutrinos viajan a la velocidad de la luz). Todo revisor debería exigir una copia de dicho software (sólo de la rutina relevante) así como un análisis detallado que garantice que este error no se ha cometido. Una aclaración al respecto en el artículo también debería ser exigida.
4) Utilizando pulsos largos de protones (o de neutrinos) se ha medido una diferencia de tiempos de 57,8 ± 7,8 (stat.) ns, pero utilizando pulsos cortos se ha obtenido un valor de 62,1 ± 3,7 ns. El artículo no discute en detalle el porqué con más neutrinos (15 223 en lugar de 20) se ha obenido un error estadístico más grande; obviamente la razón es que el análisis estadístico es diferente, pero si el resultado más fiable es este último, por qué no aparece en el resumen (abstract) del artículo. Además, en el artículo no se indica el error sistemático en la nueva medida utilizando pulsos cortos. ¿Por qué no? Los revisores deberían exigir un comentario al respecto y una estimación.
5) Como los experimentos (tanto en CERN como en Gran Sasso) son subterráneos, la sincronización mediante GPS requiere el uso de fibras ópticas muy bien calibradas que conecten la superficie de la Tierra con los laboratorios. En el CERN se utilizando unos 2 km de fibra óptica (en una configuración de doble fibra, una de ida y otra de vuelta) que están monitorizadas de forma continua; los efectos de la temperatura sobre estas fibras introducen un error de unos 0,4 ns en la medida de tiempos en el CERN. Sin embargo, en Gran Sasso se utiliza una fibra óptica doble con un total de 8,3 km; esta fibra no es monitorizada de forma continua. En julio de 2006 se midió que su error es de 1 ns; valor que se confirmó en abril de 2008; OPERA ha prometido volverlo a verificar en los próximos meses. Un revisor podría (yo diría incluso que debería) exigir que esta nueva verificación sea incluida en el artículo que se publique en la revista. Aunque haya que esperar un par de meses, esta verificación del buen estado de la fibra óptica doble en Gran Sasso es necesaria y debería ser discutida en un párrafo específico en el artículo.
De hecho, el centro de Italia, donde se encuentra Gran Sasso, es una zona de alto riesgo sísmico, mientras que Ginebra es de bajo riesgo, lo que puede someter a los 8 km de fibra óptica en Gran Sasso a tensiones mecánicas mayores que las que sufren los 2 km de fibra en el CERN. Aunque mucha gente opina que esta fuente de error sistemático es despreciable y la verificación que realizará OPERA será todo un éxito, en mi opinión, la publicación del artículo en una revista internacional (lo que implica un retraso de varios meses) debería incluir una confirmación/verificación del buen estado de estas fibras ópticas.
Hay más cosas, pero por ahora lo dejo aquí.
Creo que es una interesante pregunta la que planteas. Personalmente espero que este paper no sea aceptado a la rápida sólo para subir el índice de impacto de JHEP gracias a las cientos de citas al paper, sería una pésima señal del «nivel» de dicho journal.
Pensando sólo en uno de los posibles errores sistemáticos, como referee del paper les pediría que usaran varios relojes, unos en CERN y otros en Gran Sasso. Luego quisiera que un par fuera sincronizado con su sistema de GPS que han usado hasta ahora y otros (que estén en el mismo lugar) sean sincronizados directamente; después tomaría uno «de cada lado» y los transportaría (cuidadosamente) hasta el lado opuesto para comparar y eliminar cualquier error sistemático asociado a la sincronización. Esto no tomaría meses, sólo un par de días. Sin verificar al menos de esta manera tan simple no dejaría pasar el paper. Si me vienen con que «eso tomará tiempo pero lo verificaremos» les respondería con un «reevíe el paper cuando lo hayan hecho».
Ya veremos qué pasa, ojalá no sea aceptado sólo por presiones.
Muy buena la recopilación de posibles exigencias para la publicación. Matt Strassler en su blog http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/neutrinos-faster-than-light/opera-comparing-the-two-versions/ se pregunta por que no se hace lo siguiente: si el resultado de OPERA es correcto entonces la velocidad de los neutrinos debe variar con la energía. En efecto, de la supernova de 1987 se sabe que los neutrinos entre 0,01GeV y entre 0,04GeV viajan por debajo de c con una precisión de varias partes en 1000.000.000 De OPERA se sabe (si es correcto) que los neutrinos entre 10GeV y 40GeV viajan por encima de c en 2 partes en 100.000. Entonces entre 0,02GeV y 20GeV la velocidad de los neutrinos debe variar en una parte en 100.000 Lo que hay que hacer es con todos los datos recopilados hasta la fecha hacer una gráfica representando en un eje la energía de los neutrinos y en otro la velocidad medida. Si en la gráfica se aprecia una recta que marca un aumento de la velocidad con la energía entonces es posible que la relatividad deba ser modificada. Si por el contrario, OPERA tiene un error en la estimación de las distancias, los tiempos u otro, este será independiente de la energía de los neutrinos y se observarán unos valores en la gráfica dispersos entorno a la recta de 60ns de antelación. Quizás estos datos no han sido publicados por falta de precisión o falta de conclusiones claras, entonces una opción sería repetir el experimento con pulsos cortos durante algo más de tiempo.
Gracias, Planck. La verdad es que me he dejado en el tintero la crítica que comentas, ¿por qué el nuevo artículo no incluye una tabla con la energía de cada uno de los 20 neutrinos detectados? Esta tabla sería clave para entender la dependencia con la energía de los neutrinos superlumínicos detectados. Los revisores del artículo en JHEP deberían exigir la inclusión de dicha tabla.
Si nos hubiéramos puesto así de detallistas con la teoría de Einstein, aún seguiríamos con Newton.
Con la teoría de Einstein se pusieron muchísimo más detallistas que esto, ahora nos estamos olvidando de cómo lo pusieron de fino, a Albert. La teoría se propagó rápidamente primero porque era un edificio teórico de una solidez y una elegancia impresionantes, y porque rápidamente (en meses) todas sus predicciones, precisamente, se verificaron totalmente acordes a lo predicho (y en esto hubo suerte, como en la famosísima foto del eclipse). Esto no es ninguna teoría, no deja de ser un experimento bastante cuestionable y publicado y publicitado de forma demasiado heterodoxa.
El ejemplo más claro de hasta donde puede llegar la estupidez del meme que se produjo estuvo en la famosa foto de la eclipse. Por otro lado, lo dicho por Eintein no era más sólido que lo dicho por Poincaré. Así que no estoy de acuerdo con tu análisis.
Huy, eso es una opinión personal, y como todas, la ciencia se encarga de pasarla por el filtro del tiempo. Yo no entiendo por qué llamas meme a la famosa foto (y menos aun estúpida), porque es tan histórica (o más) que el experimento de Michaelson-Morley, no sé si tengo que entender que te fastidia o no, pero lo que a mí sí que me fastidia es la ilusión y la ideología, porque como mecánicas evolutivas que son, priman en beneficiar a unos individuos sobre otros de forma gratuita y aleatoria, y para los parámetros en los que nuestra especie sobrevive actualmente, creo que suponen más un riesgo evolutivo que una ventaja evolutiva, o como decía Gould, con otras palabras: a lo primero que hay que tener bajo especial vigilancia y escrutinio es a las ideas de uno mismo.
El que quiera *creer* que los neutrinos son superlumínicos, es libre de hacerlo, de momento no existe el menor indicio experimental de que eso sea así, y aplicando rigurosamente el método (en el que meto la navaja del de Surrey) llegamos a la misma conclusión. A mí sí me molesta usar calzadores y favorecer fantasmas, lamento ser tan talibán en la aplicación a rajatabla del método. Más que nada, es que ahorra tiempo (que es lo único que los humanos jamás podremos robar), evita problemas de todo tipo, y optimiza los recursos.
Dr Petardo…, esa prueba empírica era como esas fotos que se hacen a los fantasmas: borrosa. Imposible hacer mediciones. Fue una mecha que disparó la posibilidad de que, efectivamente, la luz viajara de forma curvilínea (o recta en cuatro dimensiones) – que se prefirieran los postulados de Einstein a los de Poincaré simplemente fue el meme en sí, que ahora se está cuestionando.
Javier,sin intención de ser quisquilloso, ¿no hay una cierta equivalencia entre recibir mediciones y enviar partículas entiéndase al/del pasado? Yo tiro por el principio de incertidumbre. Insisto en que seguiré viendo la puñetera paradoja del abuelo, y me cuesta pensar en un universo que pierde o gana peso según el número de partículas superlumínicas…