Que son los neutrinos y para que sirven

física del neutrino ii – andré de gouvêa

El neutrino es quizás la partícula mejor nombrada del Modelo Estándar de la Física de Partículas: es diminuta, neutra y pesa tan poco que nadie ha podido medir su masa. Los neutrinos son las partículas más abundantes que tienen masa en el universo. Cada vez que los núcleos atómicos se unen (como en el sol) o se rompen (como en un reactor nuclear), producen neutrinos. Incluso un plátano emite neutrinos: provienen de la radiactividad natural del potasio de la fruta.

Los teóricos predijeron la existencia del neutrino en 1930, pero los experimentadores tardaron 26 años en descubrir la partícula. En la actualidad, los científicos intentan determinar la masa del neutrino, cómo interactúa con la materia y si el neutrino es su propia antipartícula (una partícula con la misma masa pero con propiedades eléctricas o magnéticas opuestas) o no. Algunos científicos creen que los neutrinos podrían ser la razón por la que toda la antimateria (las antipartículas de toda la materia) desapareció tras el Big Bang, dejándonos en un universo hecho de materia.

¿qué son los neutrinos? | cómo funciona el universo

Tipos3 tipos: neutrino electrónico (νe ), neutrino muón (νμ ) y neutrino tau (ντ )Masa< 0,120 eV (< 2,14 × 10-37 kg), nivel de confianza del 95%, suma de 3 “sabores”[1]Carga eléctrica0 eSpin1/2ℏIsospín débilLH: +1/2, RH: 0Hipercarga débilLH: -1, RH: 0B – L-1X-3

Un neutrino (/nuːˈtriːnoʊ/ o /njuːˈtriːnoʊ/) (denotado por la letra griega ν) es un fermión (una partícula elemental con espín de 1/2) que interactúa sólo a través de la interacción débil y la gravedad. [2] [3] El neutrino se llama así porque es eléctricamente neutro y porque su masa en reposo es tan pequeña (-ino) que durante mucho tiempo se pensó que era cero. La masa en reposo del neutrino es mucho menor que la de las demás partículas elementales conocidas, excluyendo las partículas sin masa[1] La fuerza débil tiene un alcance muy corto, la interacción gravitatoria es extremadamente débil y los neutrinos no participan en la interacción fuerte[4].

Las interacciones débiles crean neutrinos en uno de los tres sabores leptónicos: neutrinos de electrones (νe), neutrinos de muones (νμ), o neutrinos de tau (ντ), en asociación con el correspondiente leptón cargado[5] Aunque durante mucho tiempo se creyó que los neutrinos no tenían masa, ahora se sabe que hay tres masas discretas de neutrinos con diferentes valores diminutos, pero que no corresponden únicamente a los tres sabores. Un neutrino creado con un sabor específico tiene asociada una superposición cuántica específica de los tres estados de masa. Como resultado, los neutrinos oscilan entre diferentes sabores en vuelo. Por ejemplo, un neutrino electrónico producido en una reacción de desintegración beta puede interactuar en un detector distante como un neutrino muón o tau.[6][7] Aunque en 2019 sólo se conocen las diferencias entre los cuadrados de los tres valores de masa,[8] las observaciones cosmológicas implican que la suma de las tres masas (< 2,14 × 10-37 kg) debe ser inferior a una millonésima parte de la masa del electrón (9,11 × 10-31 kg).[1][9]

neutrinos: mensajeros de un universo violento

Hace 72 años, Wolfgang Pauli, desesperado por preservar el principio de conservación de la energía, postuló la idea de una partícula invisible: el neutrino. Enrico Fermi dio su nombre al neutrino y escribió la primera descripción de cómo los neutrinos interactúan con otras partículas. Como los neutrinos son tan ligeros y no tienen carga eléctrica, son casi inertes (véase el recuadro 2.1, “El neutrino”). A pesar de que cada segundo pasan trillones de neutrinos por cada uno de nosotros, la hipótesis de Pauli y la teoría de Fermi tardaron casi 30 años en confirmarse. En 1956, Frederick Reines y su equipo detectaron neutrinos producidos por un potente reactor nuclear en Savannah River (Carolina del Sur). Este descubrimiento le valió el Premio Nobel de Física.

En la actualidad, el neutrino es fundamental para la física de las partículas elementales, la astrofísica y la cosmología. Los neutrinos desempeñan un papel clave en las teorías que unifican las partículas elementales y las fuerzas. Aportan pistas sobre la materia oscura que mantiene unido el universo y son fundamentales para entender no sólo cómo brilla el Sol, sino también cómo las estrellas explotaron para crear la mayoría de los elementos de la tabla periódica. Sin embargo, los recientes descubrimientos han creado oportunidades especiales para utilizar los neutrinos de nuevas formas para avanzar en nuestro conocimiento del universo y de las leyes que lo rigen.

neutrinos

Un neutrino es una partícula.  Es una de las llamadas partículas fundamentales, lo que significa que no está hecha de ninguna pieza más pequeña, al menos que conozcamos. Los neutrinos son miembros del mismo grupo que la partícula fundamental más famosa, el electrón (que alimenta el dispositivo en el que estás leyendo esto ahora mismo). Pero mientras los electrones tienen carga negativa, los neutrinos no tienen carga alguna.

Además, los neutrinos son increíblemente pequeños y ligeros. Tienen algo de masa, pero no mucha. Son las más ligeras de todas las partículas subatómicas que tienen masa. También son extremadamente comunes; de hecho, son la partícula masiva más abundante en el universo. Los neutrinos proceden de todo tipo de fuentes y suelen ser el producto de partículas pesadas que se convierten en otras más ligeras, un proceso llamado “desintegración”.

Estas pequeñas partículas tienen una historia interesante. Predichas por primera vez en 1930, no se descubrieron en experimentos hasta 1956, y los científicos pensaron que no tenían masa hasta más tarde. Aunque seguimos aprendiendo más sobre los neutrinos, con las nuevas respuestas llegan nuevos misterios.