neutrino

History

El neutrino fue predicho por Wolfgang Pauli en 1930 para explicar la misteriosa pérdida de energía en la desintegración beta (cuando un núcleo emite un electrón). Se detectaron por primera vez en 1956 en el experimento «Poltergeist» cerca de un reactor nuclear.

How it works

De vez en cuando, un neutrino choca con un núcleo atómico y lo transforma en otro elemento. Así funcionan los detectores: enormes tanques de agua donde esas colisiones producen débiles destellos de luz que son registrados por instrumentos sensibles.

History

El neutrino fue predicho por Wolfgang Pauli en 1930 para explicar la misteriosa pérdida de energía en la desintegración beta (cuando un núcleo emite un electrón). Se detectaron por primera vez en 1956 en el experimento «Poltergeist» cerca de un reactor nuclear.

How it works

De vez en cuando, un neutrino choca con un núcleo atómico y lo transforma en otro elemento. Así funcionan los detectores: enormes tanques de agua donde esas colisiones producen débiles destellos de luz que son registrados por instrumentos sensibles.

History

En 1930, Wolfgang Pauli, en una carta a las «damas y caballeros radioactivos», postuló la existencia de una partícula neutra ligera para salvar la ley de conservación de la energía en la desintegración beta. Enrico Fermi en 1934 construyó la teoría de la interacción débil e introdujo el término «neutrino». La primera detección directa (de antineutrinos electrónicos procedentes de un reactor) la lograron Clyde Cowan y Frederick Reines en 1956 en el experimento «Poltergeist». Más tarde, el descubrimiento de los neutrinos muónico (1962) y tauónico (2000) completó el panorama. Los experimentos Super-Kamiokande (1998) y SNO (2001) demostraron las oscilaciones de neutrinos, lo que supuso la primera indicación directa de física más allá del Modelo Estándar.

How it works

Los neutrinos se emiten en interacciones débiles, donde los bosones W o Z transforman unas partículas en otras. Por ejemplo, en la desintegración beta del neutrón (n → p + e⁻ + ν̄ₑ) se produce un antineutrino. Debido a la ínfima probabilidad de interacción, los neutrinos se detectan en dispositivos masivos: un neutrino choca con un núcleo o con un electrón, crea un leptón cargado que emite luz Cherenkov o centelleo. Las oscilaciones ocurren porque los estados de sabor son superposiciones de estados de masa. A medida que se propaga, la función de onda acumula fases distintas para las diferentes componentes de masa, lo que provoca un cambio periódico en la probabilidad de detectar un sabor u otro; este efecto se describe mediante la fórmula de oscilaciones.

Open problems & fun facts

¿Cuál es la escala absoluta de las masas de los neutrinos y cuál es su jerarquía (normal o invertida)?; ¿Son los neutrinos partículas de Majorana (idénticas a sus antipartículas)? Esto se comprobará con la desintegración beta doble sin neutrinos.; ¿Se viola la simetría CP (asimetría entre partículas y antipartículas) en el sector de los neutrinos?; ¿Cuál es el papel exacto de los neutrinos en la nucleosíntesis de las supernovas y en la formación de la estructura a gran escala del Universo?

💡 Para tener un 50% de probabilidad de interactuar con la materia, un neutrino tendría que atravesar una pared de plomo de un año luz de espesor.