LOS NEUTRINOS NO ENCUENTRAN ESPUMA EN EL ESPACIO-TIEMPO
La física todavía no tiene una teoría de la gravedad cuántica que funcione. Pero la mayoría de las candidatas comparten una expectativa: a la extremadamente pequeña escala de Planck, el espacio-tiempo deja de ser liso y empieza a fluctuar. Los físicos lo llaman espuma del espacio-tiempo. Una imagen concreta es un fondo de agujeros negros virtuales, microscópicos y fugaces, que aparecen y se evaporan en las escalas de tiempo más cortas posibles.
Una sola de esas fluctuaciones sería demasiado pequeña para notarse. Pero una partícula que recorre un largo camino podría acumular sus efectos. Su comportamiento cuántico se iría desvaneciendo poco a poco en un azar corriente, clásico: un proceso llamado decoherencia.
Un reloj cuántico que atraviesa la Tierra
Los neutrinos son las partículas de prueba ideales. No tienen carga eléctrica y solo sienten la fuerza débil y la gravedad, así que atraviesan planetas enteros sin alterarse. Y llevan incorporado un reloj cuántico: un neutrino nacido con un «sabor» (electrónico, muónico o tauónico) oscila hacia los otros mientras viaja. Esa oscilación es un efecto de interferencia. Si la espuma del espacio-tiempo revolviera el estado cuántico del neutrino por el camino, la oscilación se amortiguaría.
Los mejores neutrinos para esto son los atmosféricos, producidos cuando los rayos cósmicos chocan con la atmósfera. Los que llegan desde abajo han atravesado la Tierra —hasta su diámetro completo— y alcanzan energías muy altas, donde se espera que los efectos ligados a la escala de Planck sean más intensos.
La Colaboración IceCube puso a prueba dos imágenes de lo que un agujero negro virtual podría hacerle a un neutrino que pasa: cambiarlo al azar a un estado definido, o desplazar su fase interna en una cantidad aleatoria.
Un neutrino muónico procedente de una cascada de rayos cósmicos atraviesa la Tierra hasta IceCube. Por el camino, un agujero negro virtual (VBH) podría cambiar su sabor, proyectarlo sobre un estado de masa o desplazar su fase. — Figura 1, Colaboración IceCube (2026), arXiv:2610.14144.
El efecto se describe mediante una ecuación estándar para sistemas cuánticos que se filtran hacia su entorno, la ecuación de Lindblad:
ρ̇ = −i[H, ρ] − D[ρ]
El primer término es la oscilación ordinaria; el segundo, D, es el amortiguamiento. Se supone que su intensidad Γ crece con la energía según una ley de potencias, Γ(E) = Γ₀ (E/E₀)ⁿ, y el equipo probó n = 0, 1, 2 y 3. El caso n = 2 es el mejor motivado, ya que aparece en varios cálculos de teoría de cuerdas.
368.071 neutrinos, ningún difuminado
IceCube es un kilómetro cúbico de hielo antártico vigilado por 5.160 sensores de luz. El equipo usó 10,7 años de datos: 368.071 neutrinos muónicos que subieron a través de la Tierra, con energías de 0,5 a 100 TeV, diez veces más que en la búsqueda anterior de IceCube de este efecto. El análisis se hizo a ciegas, y todas las comprobaciones tenían que superarse antes de revelar el resultado.
El veredicto: los datos coinciden en todas partes con las oscilaciones ordinarias de tres sabores. No hay ningún déficit donde la decoherencia actuaría con más fuerza.
Los nuevos límites superiores (estrellas rojas) comparados con experimentos anteriores. Para n = 3, la estrella queda por debajo de la línea verde que marca un efecto «natural» a la escala de Planck. — Figura 6, Colaboración IceCube (2026), arXiv:2610.14144.
- Para n = 2 y n = 3, los límites mejoran los anteriores de IceCube en más de un factor diez. La ganancia procede sobre todo de los neutrinos de mayor energía.
- Para n = 2, la intensidad de la decoherencia debe ser inferior a 7,26 × 10⁻¹⁹ electronvoltios a 1 TeV, en ambos modelos.
- Para n = 3, los límites llegan ahora por debajo de la expectativa «natural» a la escala de Planck: el valor obtenido suponiendo que el efecto se vuelve tan intenso como la propia escala de Planck a la energía de Planck. Es la primera vez que se alcanza este nivel para n = 3.
Se esconde mejor de lo esperado
Si la espuma del espacio-tiempo amortigua así las oscilaciones de los neutrinos, debe estar suprimida con más fuerza de lo que predice una estimación natural a la escala de Planck, ya sea mediante algún mecanismo adicional o con una dependencia de la energía que no sea una simple ley de potencias. Los autores los califican como los límites más estrictos hasta la fecha para esta clase de modelos.
La prueba tiene puntos ciegos. IceCube no puede distinguir uno por uno los neutrinos de los antineutrinos, así que el análisis supone que ambos se comportan igual. Y los modelos son deliberadamente sencillos, con un único parámetro de amortiguamiento. Muestras mayores, sobre todo las del futuro detector IceCube-Gen2, deberían llevar la búsqueda más lejos.