{"id":90037,"date":"2010-10-01T00:00:00","date_gmt":"2010-10-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2010\/10\/01\/el-sabor-de-los-neutrinos\/"},"modified":"2017-02-10T18:24:31","modified_gmt":"2017-02-10T20:24:31","slug":"el-sabor-de-los-neutrinos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/el-sabor-de-los-neutrinos\/","title":{"rendered":"El sabor de los neutrinos"},"content":{"rendered":"

\"\"SUPER-KAMIOKANDE<\/span><\/p>\n

Uno de los experimentos m\u00e1s famosos atribuidos a Galileo Galilei -pero posiblemente ap\u00f3crifo- fue realizado en lo alto de la torre de Pisa. Se soltaron dos balas de ca\u00f1\u00f3n de pesos diferentes al mismo tiempo a los efectos de verificar si hab\u00eda diferencia entre la aceleraci\u00f3n de una y la de la otra seg\u00fan avanzaban en direcci\u00f3n al suelo. La historia en s\u00ed puede no pasar de una leyenda, pero es un hecho que el cient\u00edfico italiano fue el primero que defini\u00f3 que todos los objetos, sin importar su masa, eran afectados de la misma manera por la gravedad. \u00bfFin de la historia?<\/p>\n

De ninguna manera. Cuatro siglos despu\u00e9s, investigadores brasile\u00f1os decidieron usar lo m\u00e1s moderno en f\u00edsica cu\u00e1ntica -el estudio de unas huidizas part\u00edculas llamadas neutrinos- para probar ese mismo fen\u00f3meno. Y todav\u00eda no han arribado a un veredicto.<\/p>\n

Antes que nada, \u00bfqu\u00e9 significa en t\u00e9rminos de la f\u00edsica actual esa antigua constataci\u00f3n galileana? Resumida en lo que se ha dado en llamar principio de equivalencia, implica que la masa inercial (la resistencia de un objeto a cambiar su estado de movimiento, reposo o velocidad constante) y la masa gravitacional (el \u00edndice usado para medir la intensidad de la fuerza de gravedad sobre un cuerpo) son exactamente iguales. Parece obvio. Pero no lo es para los cient\u00edficos que se abocan a esta cuesti\u00f3n. “A decir verdad eso no ten\u00eda por qu\u00e9 ser as\u00ed”, dice Marcelo Guzzo, investigador de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp). “Es una sorpresa que sea de esa manera.”<\/p>\n

Para explicar que parece mera coincidencia, el cient\u00edfico plantea el funcionamiento de la fuerza electromagn\u00e9tica. Bajo un campo magn\u00e9tico, una part\u00edcula con carga el\u00e9ctrica puede ser inducida a moverse. Si se la cambia por otra con la misma carga, pero de masa inercial mayor, la aceleraci\u00f3n impuesta por el campo magn\u00e9tico disminuye.<\/p>\n

Con casi todas las fuerzas de la naturaleza es as\u00ed: la masa inercial no hace variar la intensidad de la fuerza. La \u00fanica excepci\u00f3n es la gravedad. El experimento de Galileo demuestra eso de manera r\u00fastica. \u00bfPero un ensayo m\u00e1s riguroso y preciso preservar\u00eda esta conclusi\u00f3n?<\/p>\n

Guzzo y sus colaboradores decidieron usar los resultados de experimentos con neutrinos -una de las part\u00edculas m\u00e1s dif\u00edciles de detectar, producidas en el interior del Sol, de astros m\u00e1s distantes y de reactores nucleares- para probar el principio de equivalencia. Con una masa diminuta, los neutrinos no poseen carga el\u00e9ctrica y solamente interact\u00faan con el resto del Universo mediante la fuerza nuclear d\u00e9bil y la de la gravedad, las m\u00e1s d\u00e9biles de las cuatro fuerzas de la naturaleza. Dada la peque\u00f1a energ\u00eda que poseen, es una interacci\u00f3n sumamente sutil.<\/p>\n

Para observarlos, los cient\u00edficos construyen inmensos detectores en minas profundas y los llenan con agua pur\u00edsima y otros materiales, con la esperanza de que alg\u00fan neutrino se choque con alguna part\u00edcula dentro de ellos y produzca una reacci\u00f3n que pueda detectarse. En 2009, en el marco del experimento japon\u00e9s Kamland se hizo una constataci\u00f3n importante: se confirm\u00f3 de manera incuestionable la transformaci\u00f3n de un tipo de neutrino en otro, un fen\u00f3meno al que los f\u00edsicos denominan oscilaci\u00f3n de sabor.<\/p>\n

Esta oscilaci\u00f3n est\u00e1 ligada a una loca propiedad de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, seg\u00fan la cual una part\u00edcula no define un estado espec\u00edfico hasta que se la mide mediante alg\u00fan proceso de interacci\u00f3n. En la pr\u00e1ctica, un neutrino puede tener tres sabores (electr\u00f3nico, mu\u00f3nico y tau\u00f3nico) y oscila permanentemente entre ellos hasta que se lo detecta. Los resultados del Kamland demostraron que, dependiendo de la distancia existente entre el detector y la fuente emisora de neutrinos, la proporci\u00f3n de los tres sabores puede variar.<\/p>\n

Guzzo y sus colegas confrontaron las mediciones del experimento japon\u00e9s -y otros realizados en otros lugares del mundo- con las previsiones te\u00f3ricas, para analizar el efecto de la gravedad sobre la oscilaci\u00f3n de los neutrinos. Y descubrieron que puede haber efectivamente una violaci\u00f3n del principio de equivalencia. Pero la probabilidad es sumamente peque\u00f1a. “Es inferior a una cada 1015 partes, un n\u00famero que aparece despu\u00e9s de la d\u00e9cima cifra decimal”, afirma Guzzo.<\/p>\n

Los resultados, presentados a Physical Review D<\/em>, sugieren que, hasta el l\u00edmite de precisi\u00f3n observado, la equivalencia entre masa inercial y masa gravitacional se sostiene. Y que Galileo sigue tan en lo cierto como lo estaba en el siglo XVII. Pero no se puede decir que esa correspondencia se mantendr\u00e1 hasta el l\u00edmite te\u00f3rico de lo que puede medirse.<\/p>\n

Microagujeros negros<\/strong>
\nEl grupo de la Unicamp tambi\u00e9n emple\u00f3 la oscilaci\u00f3n de los neutrinos para ensayar otros elementos que est\u00e1n en los cimientos de la f\u00edsica. Uno de los trabajos involucra la llamada decoherencia cu\u00e1ntica, un mecanismo que hace que una part\u00edcula pierda la caracter\u00edstica de tener todos los estados posibles al mismo tiempo y termine defini\u00e9ndose por uno de ellos. Al analizar este proceso a la luz de la oscilaci\u00f3n de los neutrinos, es posible identificar si algo nuevo o distinto influye en el comportamiento de estas part\u00edculas.<\/p>\n

La hip\u00f3tesis m\u00e1s interesante indica que la interacci\u00f3n con miniagujeros negros en el espacio provoca esa decoherencia. Un miniagujero negro es una versi\u00f3n a escala cu\u00e1ntica de los objetos grandes. Mientras que estos \u00faltimos son creados por el colapso de estrellas, los primeros ser\u00edan generados en una regi\u00f3n del tama\u00f1o de una part\u00edcula y durar\u00edan fracciones de segundo antes de desaparecer.<\/p>\n

La idea de que estas extra\u00f1as criaturas c\u00f3smicas pueden existir es tomada en serio por los cient\u00edficos, aunque a\u00fan no haya evidencias concretas de que est\u00e9n efectivamente all\u00ed. Al analizar la decoherencia, Guzzo y sus colegas arribaron a la conclusi\u00f3n de que, en efecto, estos miniaguijeros negros pueden existir e influir sobre el comportamiento de los neutrinos. Pero, en caso de que eso est\u00e9 sucediendo efectivamente, “no pueden ser muy abundantes”, dice el f\u00edsico de la Unicamp. Asimismo, la probabilidad de que existan no elimina la de que la causa de la decoherencia de los neutrinos pueda ser otra, seg\u00fan este trabajo, publicado online en septiembre en European Physical Journal C<\/em>. “Puede ser un miniagujero negro”, dice, “pero tambi\u00e9n puede ser otro fen\u00f3meno desconocido”.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un equipo se vale de una part\u00edcula huidiza para probar una idea de Galileo","protected":false},"author":19,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[304],"coauthors":[111],"class_list":["post-90037","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90037","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/19"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=90037"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90037\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=90037"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=90037"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=90037"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=90037"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}