NEUTRINOS Y SU CONTROVERSIAL MASA

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NEUTRINOS Y SU CONTROVERSIAL MASA

Los neutrinos son partículas muy pequeñas, algunos se mueven incluso más rápido que velocidad de la luz y no interaccionan casi con nada en el universo. A grandes rasgos, la idea general que se tiene de ellos es que son invisibles. Pero, afortunadamente, la tecnología ha avanzado y ahora podemos detectarlos ¿Cómo? Construyendo un detector lo suficientemente grande, como el famoso observatorio “Super-Kamiokande”, y esperando lo suficiente, por ejemplo.

Hay varias razones para buscar una posible masa de neutrinos distinta de cero. Las masas de Fermion en general son uno de los principales misterios y a la vez problemas del modelo estándar. Sin embargo estas observaciones permitirían revelar uno de los misterios más enigmáticos del universo como por qué nuestro universo está constituido por masa.

Las masas de neutrinos distintas de cero se predicen en la mayoría de las extensiones del modelo estándar. Por lo tanto, constituyen una poderosa exploración de la nueva física. Además, puede haber un componente de materia oscura caliente en el universo. Si es así, los neutrinos serían una de los objetos más importantes en el universo.

El detector de neutrinos más grande es el Super-Kamiokande y se encuentra en la Mina Kamioka, a unos 200 km al norte de Tokio. Para dar con ellos, se usan enormes detectores subterráneos. En esencia, la mayoría están compuestos por un enorme tanque de agua rodeado de foto receptores, unos sensores capaces de captar los débiles destellos de luz que aparecen cuando un neutrino choca con el núcleo de alguno de los átomos de las moléculas de agua. Sin ir más lejos, en la antártica, podemos encontrar el famoso proyecto “IceCube”, un telescopio terrestre que usa el hielo de la Antártica como medio de detección. El detector, con una superficie de un kilómetro cuadrado, se extiende en las profundidades del hielo cerca de la estación Amundsen–Scott en el Polo Sur. (IceCube, 2018)

La propuesta de que los neutrinos poseen masa no es un descubrimiento reciente. En 1998 llegó a ocupar una de las portadas del New York Times. Entonces ¿Cuál es la verdadera sorpresa? El problema es que el Modelo Estándar, la exitosa teoría física que explica el comportamiento de todas las partículas elementales, predice que los neutrinos no tienen masa. Por lo tanto, este, era un descubrimiento y una prueba clara de que el Modelo Estándar tenía una falla. (Díaz, 2014)

Gracias a los físicos Takaaki Kajita y Arthur McDonald ahora podemos decir que los neutrinos efectivamente poseen masa, lo que les ha valido el Nobel de física en el 2015 aunque, como suele suceder, tras esto han surgido otras interrogantes (Abraham Alonso, 2018) que, por el momento, los científicos son incapaces de explicar: si tienen masa, ¿por qué es tan pequeña? Y, sobre todo, ¿Qué va a pasar con el vigente modelo estándar de la física de partículas, que asegura que no debería tenerla? y ¿Qué diferencia hay entre un universo en el que los neutrinos tienen masa y otro en que no?

Puede haber varias soluciones para el rompecabezas. Una es que no entendemos nuestro sol lo suficiente. Una fuente de neutrinos son las reacciones nucleares. Dentro de nuestro Sol las reacciones nucleares están ocurriendo en una escala gigantesca. Se producen muchos neutrinos. Hay suficientes, que cuando llegan a la Tierra todavía pueden ser detectados. Dado que los físicos pueden calcular cuántos de ellos deberían verse, hay un gran problema porque vemos

Según Takaaki Kajita “El hecho de que estas partículas tan pequeñas tengan masa, aunque sea tan pequeña, será la clave para resolver la cuestión de por qué vivimos en un Universo hecho de materia. Esa es una cuestión de fundamental importancia y para la que aún no tenemos respuesta. Pero es posible que esa pequeña masa del neutrino sea la llave que nos permita resolver el problema.” (ABC Ciencia, 2017)

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