martes, 6 de octubre de 2015

El neutrino, principal protagonista del Nobel de Física 2015.

Y el Nobel de Física 2015 es para...¡Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald! Puede que ha simple vista estos nombres no os suenen de mucho, pero seguro que el tema de sus trabajos sí, los neutrinos. La Fundación Nobel ha decidido darle el premio a estos dos grandes físicos por su trabajo con unas partículas tan misteriosas. Ambos descubrieron que los neutrinos tenían masa, eso sí, una masa muy muy pequeña, casi indetectable.

Antes de continuar quería recordarles que nos presentamos a los Premios Bitácoras 2015 al mejor blog de ciencia y educación, que espero ganar este año al igual que Kajita y McDonald el Nobel. Votarnos es muy fácil: sólo tenéis que pulsar el botón de la derecha, iniciar sesión con alguna de vuestras cuentas en las redes sociales (si votáis por las dos mejor que mejor) y darle a votar, así de sencillo. Muchas gracias. Por cierto, hoy han salido las primeras clasificaciones parciales y estamos el 23º, aunque todavía queda mucho tiempo. De nuevo, gracias :)

McDonald (izquierda) y Kajita (derecha).
(Fuente: Nobel Institute)
Mientras Kajita estudiaba las ondas de neutrinos que llegaban a la Tierra con el detector Superkamiokande en Japón, el profesor McDonald los detectaba desde el Observatorio de Neutrinos en Sudbury (EE.UU) Sin embargo, ni la ubicación ni el modelo de detector les impidió llegar a la misma conclusión, los neutrinos son partículas con masa.

¿Y cómo realizaron el descubrimiento?  Cuando los neutrinos llegan procedentes del exterior, estos interactúan con la atmósfera y cambian su sabor leptónico siendo detectados por los científicos de manera diferente a cómo lo harían fuera de la atmósfera. Seguramente los términos sabor y leptónico les habrán descolocado un poco, por no decir mucho. Lo mismo me pasó a mí, así que vamos a intentar, reitero lo de intentar, explicar estas características cuánticas.


Después de leer un rato e intentar comprender lo que me decía internet (comprobando con otras páginas web), se puede decir que el sabor es un término que diferencia a los quarks. Antes que nada los quarks son las partículas básicas de la materia (junto a los leptones) y existen seis tipos diferentes: up (arriba), down (abajo), strange (extraño), charm (encanto), bottom (fondo) y top (cima). Cada uno de estos tipos pueden ser de diferentes colores: rojo, azul o verde.

Según como se combinen, los quarks originarán una partícula u otra. Por ejemplo, los neutrones son partículas formadas por dos quarks down y uno up, dando igual sus colores. Lo único importante respecto al color es que en la partícula se encuentren los tres, sin repeticiones. Por lo tanto, dependiendo del tipo y color de los quarks que forman cada partícula, el sabor será de una manera u otra.

El otro término desconocido es leptón o leptónico. Los leptones son el otro pilar de la materia. Al igual que los quarks, existen diferentes tipos de leptones. Están los electrones, los muón, los tau y los tres tipos de neutrinos, electrón, muón y tau. Todas estas partículas tienen spin 1/2, a excepción del neutrino que es negativo. Si queréis más información sobre los spin os dejo esta entrada (es la misma que arriba).

Volviendo al tema...Cuando el neutrino llega a la atmósfera, la interacción con otras partículas hace que el sabor leptónico de éste varíe y cambie a un tipo de neutrino diferente. Ambos científicos se dieron cuenta de este fenómeno y llegaron a la conclusión de que tenían masa, ya que estas interacciones no se podrían explicar si sólo fueran energía.

El descubrimiento de la masa de los neutrinos ha cambiado nuestra comprensión de la materia más íntima y puede ser crucial para la visión del Universo. Y es, por todo esto, que los ganadores del Premio Nobel de Física 2015 son dos grandes mentes como
Kajita y McDonald.