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Comunicación por neutrinos

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Comunicación por neutrinos

Área: Física — Lunes, 12 de Octubre de 2009
Proponen un sistema de comunicación con submarinos nucleares basado en un haz intenso de neutrinos.
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Si alguien me hubiera preguntado hace unos días si se pueden usar neutrinos como sistema de comunicación habría dicho tajantemente que no, pero sin hacer las pertinentes cuentas hubiera sido simplemente una asunción. Patrick Huberof, de Virginia Tech, ha realizado los cálculos y no solamente cree que es posible, sino que se podría utilizar para la comunicación con submarinos nucleares.
La leyenda atribuye el nombre de “neutrino” a Fermi. Cuando los cálculos sobre una reacción subatómica que estaba realizando parecían cuadrar si existía una partícula sin carga y sin apenas masa exclamó: “il neutrino” (añádase acento italiano para que tenga gracia). 
Como subproducto de las reacciones que se producen en el interior del Sol millones de neutrinos cruzan nuestros cuerpos incluso cuando éste (el sol) está al otro lado de la Tierra. Es decir, los neutrinos prácticamente no interaccionan con la materia, y por eso los experimentos de detección de neutrinos son tan difíciles de realizar. Básicamente se espera a que una vez entre muchas uno que cruce interaccione con algún átomo y haga notar su presencia. Esto significa que si queremos comunicarnos con neutrinos debemos de producirlos en gran cantidad y utilizar un detector muy grande.
Habiendo teléfonos celulares, Internet, radio, televisión y señales de humo a nadie se le ocurría utilizar neutrinos para comunicarse, pues todos ellos (y el tam tam) son mucho más eficientes y baratos que la comunicación neutrínica. Pero mira por donde hay sitios con los que es muy difícil comunicarse: los submarinos nucleares. Al moverse a gran profundidad a través de un fluido conductor no es fácil mandarles una señal radioléctrica. Además pueden estar sumergidos durante un periodo de meses. No importaría tanto esta incomunicación si no fuera porque portan una tremenda carga mortífera capaz de liquidar la civilización varias veces a base de bombazos nucleares.
El agua marina sólo deja pasar las ondas electromagnéticas de la parte del visible correspondientes al verde y al azul, y a ondas de frecuencias inferiores a los 100Hz. El uso de rayos láser verdiazules (¿verzules?) no parece práctico (habría que estar justo encima de donde se encuentra el submarino) y las frecuencias por debajo de 100 Hz no son prácticas a la hora de enviar información porque los datos se transmiten a un ritmo muy bajo (1 bit por minuto). Por esta razón los submarinos despliegan una antena VLF flotante en superficie unida al buque, mientras éste sigue sumergido, que permite recibir transmisiones de baja frecuencia a 50 bits por segundo, pero esto restringe la profundidad y velocidad del submarino.
Patrick Huber cree que este problema de comunicación se podría solventar si se usaran neutrinos. Como para los neutrinos el planeta es transparente, un submarino podría recoger información enviada desde cualquier parte del globo que viajara en un haz de neutrinos.
La detección de dicha información sería un problema. Como interaccionan poco con la materia son difíciles de detectar, como antes se ha señalado. En la actualidad se efectúan experimentos con haces de neutrinos para estudiar Física. Los neutrinos generados en el Fermilab son detectados por un detector situado en una mina a 700 km de distancia, pero a un ritmo de 2 neutrinos diarios. Según Huber esta eficiencia se debería de mejorar en un factor un millón para que los neutrinos pudieran ser utilizados para enviar mensajes.
Huber cree que una factoría de neutrinos sería la solución. Ésta sería una fuente de neutrinos sobre la que los físicos están trabajando teóricamente y que se podría construir de aquí a diez años. Consistiría básicamente en un haz de protones impactando sobre un blanco de mercurio que produciría piones que decaerían en muones y éstos a su vez producirían neutrinos.
La señal producida por el haz podría ser registrada por detectores de luz Cerenkov situados en la cubierta del submarino. A veces uno de esos neutrinos interaccionaría con el agua circundante produciendo un muón que generaría un destello de luz Cerenkov. Es decir, el detector en sí sería el agua oceánica circundante. La luz Cerenkov se produce cuando hay partículas subatómicas viajando por un medio material más rápidamente que lo hace la luz por ese mismo medio. El resplandor azul que vemos en la cuba de un reactor nuclear se debe a este proceso.
Con un sistema así se podría tener una velocidad de transmisión de información de 1 a 100 bits por segundo según este esquema. Los bits estarían codificados en el haz, que sería pulsado, y el flujo de información sería, obviamente, unidireccional.
Una factoría de neutrinos no sería barata (miles de millones de dólares) pero Huber cree que el coste podría ser asumido por el presupuesto que ya tiene el programa Trident. Eso sí, si al final se construye el coste del sistema sería infinito si el mensaje (final) es: “lanzad los misiles”.
En estos tiempos de recortes presupuestarios en ciencia (incluso en EEUU), y en especial en ciertas áreas, la puesta en marcha de un sistema de este tipo sería un soplo de aire fresco para algunos sectores. En todo caso, sólo el estudio teórico de algo así ya merece la pena, aunque su propósito sea funesto.

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Thalia