Científicos envían mensajes codificados a través de la roca usando un haz de neutrinos

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Artículo publicado por Kathryn Grim el 14 de marzo de 2012 en Symmetry Breaking 

La humanidad está constantemente inventando nuevas formas de mantenerse en contacto. Pero en algunas situaciones es difícil mantener abiertas las líneas de comunicación. La radio de una lanzadera espacial entra en silencio cuando la nave se esconde tras un planeta vecino. Un submarino pierde el contacto cuando las aguas profundas bloquean las señales enviadas desde la superficie.

Los científicos recientemente demostraron una posible nueva forma de conversar cuando las ondas de radio no funcionan. Por primera vez, físicos e ingenieros han transmitido con éxito un mensaje usando neutrinos.

¿Un nuevo modo de comunicación? © by urbanfeel


Los científicos han contemplado desde hace décadas la posibilidad de comunicarse a larga distancia en una especie de código Morse usando neutrinos, las fantasmales partículas que interactúan tan raramente que pueden atravesar la Tierra por completo.

“Está empezando a parecer más factible”, dice el ingeniero eléctrico Dan Stancil de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, quien propuso la reciente prueba de comunicación mediante neutrinos como un experimento colateral en el detector de neutrinos MINERVA del Fermilab.

A principios de la década de 1980, Stancil, que estaba en la Universidad Carnegie Mellon, estaba intrigado por la idea de usar para comunicaciones partículas sin apenas interacción. Pero estaba centrado en los axiones, partículas aún no descubiertas predichas por algunas teorías relacionadas con la materia oscura. En 2009, el estudiante de doctorado de Carnegie Mellon Jim Downey contactó con Stancil, su antiguo profesor, para hablarle de MINERVA.

El detector MINERVA, de 170 toneladas, se diseñó para estudiar las interacciones de neutrinos con un detalle sin precedentes, no para funcionar como receptor en un telégrafo de neutrinos. Pero por suerte para Stancil, el detector se sitúa cerca de uno de los haces de neutrinos más intentos del mundo, y es un haz de pulsos. Usando apenas dos horas de tiempo del haz, los científicos fueron capaces de manipular el pulso para enviar un mensaje: la palabra “neutrino”.

El ingeniero eléctrico de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, Brian Hughes, ayudó a escribir el mensaje en el código de computador ASCII de 7 bits que se usa para representar caracteres como una serie de 0s y 1s. El físico de Fermilab Dave Capista programó el acelerador que generó los pulsos de neutrinos en Fermilab para representar el número 1 con un pulso de neutrinos y el 0 como una ausencia de pulso. Los científicos de MINERVA probaron el programa durante el periodo de tiempo que tenían previsto perder la menor cantidad de haz del experimento – mientras el acelerador se ponía a mitad de potencia para preparar una parada programada.

Los físicos quedaron satisfechos con los resultados. “Es impresionante que el acelerador sea lo bastante flexible para hacer esto”, dice la físico del Fermilab Debbie Harris, co-portavoz del experimento MINERVA.

El detector decodificó el mensaje con un 99 por ciento de precisión tras sólo dos repeticiones de la señal.

La prueba ilustró que los científicos pueden dar forma a los haces de neutrinos para enviar mensajes, y que sus detectores son capaces de leer esos mensajes desde, al menos, 1 kilómetro de distancia. Sin embargo, “para que sea interesante, te interesa cubrir distancias mayores”, comenta Stancil.

Al igual que las ondas de radio, los haces de neutrinos se dispersan. Alejarse de la fuente de neutrinos es como alejarse de una torre de radio: finalmente pierdes la señal. Hasta que los físicos no creen un haz de neutrinos más intenso, o construyan detectores más potentes, el objetivo de usar neutrinos para comunicarse con gente que está bajo el mar o fuera de la órbita de la Tierra queda fuera de nuestro alcance.


Autor: Kathryn Grim
Fecha Original: 14 de marzo de 2012
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