Neutrinos
Páginas: 11 (2641 palabras)
Publicado: 25 de septiembre de 2012
LOS NEUTRINOS
Primera observación de un neutrino en una cámara de burbujas de hidrógeno. Fue encontrado el 13 de Noviembre de 1970, en esta fotografía de la cámara de burbuja de 12 pies del Sincrotrón de Gradiente Cero. El neutrino invisible choca con un protón donde las tres huellas se originan (derecha abajo). El neutrino se convierte en un mesón-mu, la huella larga al centro (extendiéndosearriba a la izquierda). La huella corta es el protón. La tercera huella (extendiéndose abajo a la izquierda )es un mesón pi creado por el choque.
Imagen cortesía del Laboratorio Nacional de Argonne (Argonne National Laboratory).
Los neutrinos son partículas subatómicas de tipo fermiónico, sin carga y espín 1/2. Desde hace unos años se sabe, en contra de lo que se pensaba, que estaspartículas tienen masa, pero muy pequeña, y es muy difícil medirla. Ahora, un equipo de cosmólogos del University College of London (UCL, Reino Unido) anuncia que la masa del neutrino no supera los 0,28 electronvoltios/c², lo que significa menos de una milmillonésima de la masa de un átomo de hidrógeno. Su conclusión se basa en el análisis de la distribución de galaxias en el universo y es, según afirmanestos científicos, la medida más precisa hasta ahora de la masa del neutrino. Además, su interacción con las demás partículas es mínima por lo que pasan a través de la materia ordinaria sin apenas perturbarla.
La masa del neutrino tiene importantes consecuencias en el modelo estándar de física de partículas ya que implicaría la posibilidad de transformaciones entre los tres tipos de neutrinosexistentes en un fenómeno conocido como oscilación de neutrinos.
En todo caso, los neutrinos no se ven afectados por las fuerzas electromagnética o nuclear fuerte, pero sí por la fuerza nuclear débil y la gravitatoria.
Historia del neutrino
El neutrino fue propuesto por primera vez en 1930 por Wolfgang Pauli para compensar la aparente pérdida de energía y momento lineal en la desintegración βde los neutrones
Pauli interpretó que tanto la masa como la energía serían conservadas si una partícula hipotética denominada «neutrino» participase en la desintegración incorporando las cantidades perdidas. Desgraciadamente la partícula prevista había de ser muy escurridiza, sin masa, ni carga, ni interacción fuerte por lo que con los medios de la época no podía ser detectada. Esto era elresultado de una sección eficaz reducidísima (). La idea quedó pues aparcada durante 25 años.
De hecho, la posibilidad de que un neutrino interactúe con la materia es muy pequeña. Se necesitaría un bloque de plomo de una longitud de un año luz para detener la mitad de los neutrinos que lo atravesasen. (9.46 billones de kilómetros)
En 1956 Clyde Cowan y Frederick Reines demostraron su existenciaexperimentalmente. Lo hicieron bombardeando agua pura con un haz de 1018 neutrones por segundo. Observaron la emisión de fotones subsiguiente y así quedó determinada su existencia. Véase el experimento del neutrino.
En 1987 Leon Max Lederman, Melvin Schwartz y Jack Steinberger descubrieron los dos restantes tipos de neutrinos: tauónicos y muónicos.
Tipos de neutrinos
Existen tres tipos deneutrinos asociados a cada una de las familias leptónicas (sabores): neutrino electrónico ( e ), neutrino muónico ( ) y neutrino tauónico ( ) más sus respectivas antipartículas.
Los neutrinos pueden pasar de una familia a otra (cambiar de sabor) en un proceso conocido como oscilación de neutrinos. La oscilación entre las distintas familias se produce aleatoriamente, y la probabilidad de cambioparece ser más alta en un medio material que en el vacío. Dada la aleatoriedad del proceso, las proporciones entre cada uno de los sabores tienden a repartirse por igual (1/3 del total para cada tipo de neutrino) a medida que se producen sucesivas oscilaciones. Fue este hecho el que permitió considerar por primera vez la oscilación de los neutrinos, ya que al observar los neutrinos procedentes...
Primera observación de un neutrino en una cámara de burbujas de hidrógeno. Fue encontrado el 13 de Noviembre de 1970, en esta fotografía de la cámara de burbuja de 12 pies del Sincrotrón de Gradiente Cero. El neutrino invisible choca con un protón donde las tres huellas se originan (derecha abajo). El neutrino se convierte en un mesón-mu, la huella larga al centro (extendiéndosearriba a la izquierda). La huella corta es el protón. La tercera huella (extendiéndose abajo a la izquierda )es un mesón pi creado por el choque.
Imagen cortesía del Laboratorio Nacional de Argonne (Argonne National Laboratory).
Los neutrinos son partículas subatómicas de tipo fermiónico, sin carga y espín 1/2. Desde hace unos años se sabe, en contra de lo que se pensaba, que estaspartículas tienen masa, pero muy pequeña, y es muy difícil medirla. Ahora, un equipo de cosmólogos del University College of London (UCL, Reino Unido) anuncia que la masa del neutrino no supera los 0,28 electronvoltios/c², lo que significa menos de una milmillonésima de la masa de un átomo de hidrógeno. Su conclusión se basa en el análisis de la distribución de galaxias en el universo y es, según afirmanestos científicos, la medida más precisa hasta ahora de la masa del neutrino. Además, su interacción con las demás partículas es mínima por lo que pasan a través de la materia ordinaria sin apenas perturbarla.
La masa del neutrino tiene importantes consecuencias en el modelo estándar de física de partículas ya que implicaría la posibilidad de transformaciones entre los tres tipos de neutrinosexistentes en un fenómeno conocido como oscilación de neutrinos.
En todo caso, los neutrinos no se ven afectados por las fuerzas electromagnética o nuclear fuerte, pero sí por la fuerza nuclear débil y la gravitatoria.
Historia del neutrino
El neutrino fue propuesto por primera vez en 1930 por Wolfgang Pauli para compensar la aparente pérdida de energía y momento lineal en la desintegración βde los neutrones
Pauli interpretó que tanto la masa como la energía serían conservadas si una partícula hipotética denominada «neutrino» participase en la desintegración incorporando las cantidades perdidas. Desgraciadamente la partícula prevista había de ser muy escurridiza, sin masa, ni carga, ni interacción fuerte por lo que con los medios de la época no podía ser detectada. Esto era elresultado de una sección eficaz reducidísima (). La idea quedó pues aparcada durante 25 años.
De hecho, la posibilidad de que un neutrino interactúe con la materia es muy pequeña. Se necesitaría un bloque de plomo de una longitud de un año luz para detener la mitad de los neutrinos que lo atravesasen. (9.46 billones de kilómetros)
En 1956 Clyde Cowan y Frederick Reines demostraron su existenciaexperimentalmente. Lo hicieron bombardeando agua pura con un haz de 1018 neutrones por segundo. Observaron la emisión de fotones subsiguiente y así quedó determinada su existencia. Véase el experimento del neutrino.
En 1987 Leon Max Lederman, Melvin Schwartz y Jack Steinberger descubrieron los dos restantes tipos de neutrinos: tauónicos y muónicos.
Tipos de neutrinos
Existen tres tipos deneutrinos asociados a cada una de las familias leptónicas (sabores): neutrino electrónico ( e ), neutrino muónico ( ) y neutrino tauónico ( ) más sus respectivas antipartículas.
Los neutrinos pueden pasar de una familia a otra (cambiar de sabor) en un proceso conocido como oscilación de neutrinos. La oscilación entre las distintas familias se produce aleatoriamente, y la probabilidad de cambioparece ser más alta en un medio material que en el vacío. Dada la aleatoriedad del proceso, las proporciones entre cada uno de los sabores tienden a repartirse por igual (1/3 del total para cada tipo de neutrino) a medida que se producen sucesivas oscilaciones. Fue este hecho el que permitió considerar por primera vez la oscilación de los neutrinos, ya que al observar los neutrinos procedentes...
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