El caso de los neutrinos mutantes

2012 Neutrinos

Escribo estas líneas justo después de oir la noticia: la NASA ha redactado una lista de las películas con peor contenido científico. Como yo no pincho ni corto en el asunto, no he podido abogar por mi candidata favorita, Sunshine (a la que ya le pegue un repaso aquí y aquí). El candidato ganador ha sido la película 2012.

Para mi desgracia, llego con retraso a esta fiesta. Tanto Sergio como Alf han bailado ya con la rubia del baile, mientras yo me ponía la corbata. Aun a riesgo de sonar repetitivo, voy a intentar aportar mi granito de arena.

Primero, haré lo más difícil: no criticaré los efectos especiales, ni los personajes, ni la situación, ni el argumento, ni el nudo, ni el desenlace, ni el título. Ni falta que me hace. Vamos a hablar de neutrinos.

La película comienza con un científico de esos que suelta verdades como puños que nadie quiere creer. Se mete en una mina muy profunda en la India, donde hay una instalación para detectar neutrinos. Allí, el investigador local le cuenta, muy preocupado, el último descubrimiento que ha hecho. Lo que sigue puede pasar a la leyenda de la mala física.

Antes, vamos a ver qué es eso del neutrino. De todas las partículas que hay por el Universo, el neutrino es una de las más extrañas. Hacia 1930, se sabía que el neutrón puede desintegrarse dando como resultado un protón y un electrón. El problema era que, tras la desintegración, faltaba energía. Algunos científicos llegaron a postular que quizá la energía no se conservaba siempre, sino que a veces se redujese. Wolfgang Pauli, con un par, se atrevió a postular que a lo mejor hay una partícula que se lleva la energía sobrante. Si es así, le decían ¿por qué no la detectamos? Ah, decía Pauli, porque es muy difícil de detectar. No sonaba convincente, pero resulta que tenía razón. La partícula que faltaba recibió el nombre de neutrino (en realidad, era un antineutrino, pero viene a ser lo mismo). Es tan esquiva que una lámina de plomo tan gruesa como nuestro Sistema Solar solamente bloquearía un neutrino de cada mil.

Entonces, ¿cómo los detectamos nosotros? Básicamente, tomamos un montón de material, lo rodeamos con sensores y esperamos. Aunque los neutrinos son tan esquivos, tarde o temprano un neutrino interactuará con un núcleo atómico, así que se trata de sentarse y esperar. Para no confundir una interacción de neutrinos con un rayo cósmico, la instalación suele enterrarse a gran profundidad. Recientemente se terminó la construcción del mayor observatorio de neutrinos hasta la fecha. Está enterrado a dos kilómetros y medio de profundidad … bajo los hielos de la Antártida.

La detección de neutrinos es lenta y pesada. Pero resulta muy importante. En primer lugar, como el neutrino prácticamente no interacciona con la materia, es la partícula-sonda perfecta. Un estallido de neutrinos atravesaría galaxias enteras sin notarlo, y al detectarlos nos daría mucha información sobre la estructura del Universo. En segundo lugar, teóricamente el neutrino no tiene masa, pero en la práctica tiene una masa muy pequeña. Del valor de esa masa depende el futuro del universo, ya que hay no montones, sino morteradas de neutrinos por ahí fuera. Puede que formen la llamada materia oscura.

Por eso el profesor listillo se va a una mina (y con eso volvemos a 2012). Sigámosle. Se monta en un montacargas y baja 3.400 metros de profundidad. Evidentemente, para apantallar los detectores de neutrinos de los rayos cósmicos. Bien hasta aquí. Luego, su colega hindú le dice que el Sol está lanzando cantidades enormes de neutrinos. También vale. El Sol es una fuente de neutrinos, y lo tenemos aquí al lado. En este punto, están jugando con un problema conocido en astrofísica: parece que el Sol emite más neutrinos de los que teóricamente debería emitir.

Y ahora, van y la cagan. El hindú le dice muy preocupado a su amigo: es la primera vez que los neutrinos provocan una reacción física. Eso es lamentablemente falso, ya que si no provocasen reacciones físicas, !ni siquiera sabríamos de su existencia! Un neutrino, al chocar con un protón, producen una reacción llamada desintegración beta inducida. Como resultado, obtenemos un neutrón, un positrón, y rayos gamma (que son los que detectamos). No tengo idea de por qué dicen esta tontería en la película.

Tampoco importa, porque la que sigue es de órdago. El científico hindú enseña a su amigo un tanque de agua, supuestamente el material usado para detectar neutrinos, que baja 1.800 metros más. Eso significa que la parte inferior está a más de cinco kilómetros de profundidad. Hay una regla de andar por casa que dice que la temperatura aumenta un grado centígrado por cada 33 metros, o 30º por kilómetro. A 3.4 kilómetros de profundidad, la temperatura sería casi 100ºC mayor que en la superficie. A cinco kilómetros, sería de 150ºC. No es de extrañar que, cuando abren la tapa del tanque de agua, el agua esté hirviendo (de hecho, lo que me sorprende es que los científicos de la mina siguen vivos).

Seamos generosos, e imaginemos un potente sistema de acondicionamiento de aire. Quizá la mina esté bajo el helado Himalaya. Lo que ni tiene perdón de Dios es lo que nos cuenta ahora el hindú: Al parecer, los neutrinos generados por el Sol han mutado en una nueva partícula nuclear. ¿Mutando? ¿Se cree que son zombies?

En rigor, hemos de conceder a la película un tenue núcleo de verdad. Hace un momento les comenté que, aparentemente, el Sol emite más neutrinos de los que teóricamente debería emitir. La explicación más aceptada hoy día es la siguiente. Resulta que, en realidad, hay tres tipos de neutrinos. Cada uno de estos tipos (“sabores”, en jerga técnica) son: neutrinos electrónicos, neutrinos muónicos y neutrinos tau. Cada uno de ellos está asociado a una partícula diferente: electrones, muones y partículas tau. Durante mucho tiempo se suposo que esos “sabores” no se podían mezclar: un neutrino electrónico lo sería siempre. Sin embargo, una teoría reciente afirma que sí que pueden. Es decir, un neutrino electrónico puede convertirse en uno tauónico, o en uno muónico. Así, los neutrinos electrónicos se convertían en neutrinos de otros “sabores”, que los experimentos no podían detectar. Por así decirlo, se cambiaban de chaqueta antes de hacerse la foto.

Pero la explicación de la película tiene agujeros. En primer lugar, los neutrinos cambian (“oscilan”) a otros neutrinos, no a otra partícula distinta. En segundo lugar, la teoría de oscilación de neutrinos es algo que ya propuso Bruno Pontecorvo a finales de los años 50. Y llevamos desde 1998 detectando estas oscilaciones. En tercer lugar, ningún físico usaría la palabra “mutar”. Ese término tiene connotaciones biológicas totalmente diferentes. La Internet Movie Database lo califica como “incorrectamente calificado como fallo”, y afirma:

El término “neutrinos mutantes” se denomina incorrectamente fallo, ya que alguna gente cree que la mutación es sólo un proceso biológico. Mutación (del griego “Mutatis”) simplemente significa “cambio”. “Neutrinos mutantes” son neutrinos que cambian, o que han cambiado. El diálogo en el film indica que los neutrinos han cambiado a un tipo diferente de partícula nuclear, así que el término “mutar” es correcto en el contexto.

Bueno, pues lo siento por ellos, pero ni los neutrinos se convierten en otras partículas (que para eso son elementales), ni me satisface esa sutileza semántica. Imagínense a alguien entrando en un banco de otro país y diciendo “buenos días, quisiera hacer una mutación de moneda.” Llamar mutación a una desintegración, cambio, oscilación o loquesea de partículas elementales es algo que no haría un físico nuclear ni bajo tortura. Ni siquiera un geólogo (que el personaje americano de la película es geólogo). Mi hipótesis es que alguien vio el guión, le gustó eso de la mutación, que ahora está de moda, y le hizo un cambio al guión. ¿O debería decir una mutación?

Sigamos con la explicación del hindú. Lo siguiente que comenta es: [los neutrinos] están calentando el centro de la Tierra. Vamos a ver, señor mío, la Tierra ya está caliente. Para que se caliente más, los neutrinos tendrían que interactuar con la Tierra de una forma muy intensa, y no sólo en el centro, sino en todo su volumen: lagos, mares, tierra firme. Y como he dicho antes, la tasa de interacción es ridículamente pequeña. Prácticamente todos los neutrinos que entran por un lado de la Tierra, salen por el otro lado.

Y aquí viene la última gran frase de 2012 por ahora: [los neutrinos] están actuando como un microondas. ¿Recuerdan la frase “parecerse como un huevo a una castaña”? Pues un neutrino y un haz de microondas se parece menos aún. Claro que así presentamos el problema de forma harto dramática. La Tierra está en peligro. El hindú mira al americano con cara de susto. El americano mira el tanque de agua con cara de susto. El tanque de agua hace glup-glup. Música de fondo. Fin de la escena.

Solamente llevamos cinco minutos de película, así que imagínense las dos horas restantes. Yo lo dejo por ahora. Pero volveré.

3 Comentarios

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BelBel

Buenísimo, Arturo.
De hecho, cuando vi la peli me acordé de tí, pero luego olvidé comentarla contigo.
Gran artículo, y muy ameno de leer :)

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