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  • Neutrinos day!!

    25 sept. 2011

    Obviamente si se trata de un blog científico no voy a dejar pasar la oportunidad para hablar del famoso experimento OPERA que ha trastornado a la comunidad científica. Bueno por si no os habéis enterado han encontrado una partícula que viaja más rápido que la velocidad de la luz, dicha partícula es el neutrino. Antes de empezar con el experimento realizado en OPERA, voy a dar una poca de información sobre los neutrinos. 
    logo experimento opera


    Si os acordáis de vuestras clases ya sea en el instituto o en la universidad, nos explicaban los componentes de la materia eran los átomos, los protones, los neutrones y los electrones. Pero resulta que no, que existen una serie de partículas subatómicas que se dividen en Quarks y Leptones. Tanto los quarks como los leptones están formados por otras subpartículas como vemos en el siguiente esquema.

    esquema partículas atómicas
    La diferencia entre quarks y leptones es que los leptones sufren interacciones débiles en cambio los quarks sufren interacciones fuertes. Si os fijáis nuestros neutrinos son leptones que no presentan carga, lo que quiere decir que no interaccionan con otras partículas cargadas y solamente sienten fuerzas débiles.

    esquema quarks leptones

    Dentro de los neutrinos hay tres tipos el electrónico, el muonico y el tauonico. He de reconocer que hasta mi me ha costado situar al neutrino. Al principio se pensó que los neutrinos no tenian masa pero se observo un fenómeno llamado oscilación de neutrinos que se pueden intercambiar entre si.
    oscilaciones de neutrinos
    Eso significó que al menos dos de los tres neutrinos han de tener masa.
    El experimento OPERA se ha diseñado para estudiar esta oscilación de los neutrinos entre neutrinos muonicos y tauonicos. En rayo de neutrinos muonicos generados en el CERN de Ginebra se dirigen a los detectores presentes en el LNGS de Gran Sasso en Italia , una distancia de unos 732km.

    experimento opera cern gran sasso

    El haz de neutrinos se genera al producir un choque de haces de protones acelerados en el LHC contra una diana de plomo. Estas colisiones entre estos átomos generan muones y neutrinos, los muones son partículas cargadas que mediante campos electromagnéticos podemos separar y así obtener un haz de neutrinos en dirección a Gran Sasso. 

    recorrido neutrinos CERN gran sasso


    Resulta que a parte de poder detectar esta oscilación de neutrinos, ellos saben cuando salen del CERN y saben la distancia a la que está, por tanto son capaces de detectar la velocidad de dichos neutrinos y observaron que llegan 60 ns antes de lo que llegaría un fotón en el vacío. Lo que significa que el neutrino ha viajado a una velocidad superior a la de la luz. Podéis pensar que el error puede venir de dos lugares o que la distancia está mal calculada o el tiempo. Os puedo decir que han sido muy meticulosos con respecto a estas dos variables. Respecto a la distancia el error estimado es de 20 cm en esos 732 km. Y para el tiempo, la sincronización con el CERN han utilizado relojes de cesio, y señales de GPS y por si fuera poco han tenido en cuenta la deriva continental y los efectos lunares y estacionales. O sea que parece ser que los resultados presentados son bastante fiables. Ahora queda a la comunidad científica corroborar estos datos con otros experimentos, o analizar los datos del OPERA para hallar la fuente del error.

    Fuentes:


    2 comentarios:

    1. Antonio González Narzábal dijo...:

      Oscilación del neutrino implica crear energía de la nada, ¿es posible?:
      En el Sol: Protón+electrón --) neutrón + neutrino electrónico
      Este neutrino electrónico puede reaccionar con un neutrón y dar la reacción inversa:
      neutrino electrónico + neutrón ---) Prótón + electrón
      Pero si fuera cierto que oscila:
      El neutrino electrónico se puede cambiar a muónico y:
      neutrino muónico+ neutrón -----) Protón+muón
      Y como el muón es más pesado que el electrón, se ha creado energía de la nada, ¿es posible?

    1. Antonio González Narzábal dijo...:

      He visto que mi comentario ha generado dudas en otras webs, os indico esas webs en las que se han intentado eliminar estas dudas:
      (1) http://estudiarfisica.com/2012/01/18/detector-de-neutrinos-super-kamiokande-depuracion-pmts-experimentos-y-monitores
      (2) http://fisica1011tutor.blogspot.fr/2012/03/neutrinos-con-sabor-oscilante.html
      (3) http://www.jorgeaymerich.com/2015/10/los-pequenos-fantasmas-de-dios-la.html
      (4) http://guillermoabramson.blogspot.fr/2015/10/kajita-feliz-y-mcdonald-tambien.html?showComment=1452798773915#c3601185903373362813
      Si tienes alguna duda, simplemente pones la duda como comentario aquí mismo, y trataré de resolverla.

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