1. La clave de los neutrinos
Físicos de China logran una medida clave en
los neutrinos.

2. Reseña histórica del neutrino
La existencia de los "neutrinos" fue propuesta por
Wolfgang Pauli en 1930. Pauli interpretó que tanto la
masa como la energía serían conservadas si una partícula
hipotética denominada «neutrino» participase en la Wolfgang
desintegración incorporando las cantidades perdidas.
Desafortunadamente, la partícula prevista había de ser sin Pauli
masa, ni carga, ni interacción fuerte, por lo que no se
podía detectar con los medios de la época. Durante 25
años la idea de la existencia de esta partícula sólo se
estableció de forma teórica. Esta partícula no debía tener
carga eléctrica, por eso Enrico Fermi la llamó "neutrino"
que quiere decir "el pequeño neutral " en Italiano. Los
neutrinos tienen poca reacción con la materia y por eso
son difíciles de detectar . En 1956, los físicos Reines y
Cowan encontraron evidencias de reacciones de neutrino Enrico
que se originaban en un reactor nuclear . Fred Reines fue Fermi
el co-ganador del premio Noble de Física en 1995.
Clyde Cowan Frederick
Reines

3. Descripción
– Disciplina científica a la que pertenece
Pertenece a la física, y dentro de ella a la que trata sobre las partículas.
– Instituciones, investigadores y países involucrados
Por una parte cientos de investigadores trabajan en el Experimento
Neutrino del Reactor de Daya Bay, en China. Demostraron cómo estas
elusivas y fantasmagóricas partículas que genera, por ejemplo, el Sol,
atraviesan todo lo que se encuentran y se transforman de un «sabor» o
tipo a otro conforme viajan a la velocidad de la luz.
También un equipo de científicos del experimento MINOS en el
Laboratorio del Acelerador Nacional estadounidense Fermi (Fermilab)
en Illinois, ha dado a conocer la medición más precisa que se haya
obtenido de un parámetro clave que gobierna la transformación de un
tipo de neutrino en otro. Además colaboraron en este proyecto más de
140 científicos, ingenieros y especialistas técnicos de una treintena de
instituciones, incluyendo a universidades y laboratorios nacionales, en
cinco países: Brasil, Grecia, Polonia, el Reino Unido y Estados Unidos.
España solamente colaboró facilitando tecnología al CERN para
mejorar las medidas de OPERA, un proyecto de investigación a cerca
de la velocidad que alcanzaban los neutrinos.

4. ¿Qué son?
Los neutrinos, así llamados por ser ‘neutros y pequeños’, están
rodeándonos por todas partes. Estas diminutas partículas elementales
viajan en el espacio con velocidades cercanas a las de la luz y no tienen
carga eléctrica. Se pensó durante mucho tiempo que tampoco tenían masa,
pero hoy los científicos saben que sí la tienen; se estima que la masa del
átomo de hidrógeno es más de mil millones de veces mayor, pero la
investigación continúa.

5. ̶ Experimento con neutrinos (OPERA)
En noviembre de 2011 se publicó un noticia anunciando que las
partículas subatómicas llamadas neutrinos viajaban más rápido que
la luz, violando ese límite máximo de velocidad establecido por
Einstein. Pero los científicos del proyecto OPERA que fueron los
que anunciaron la noticia encontraron dos fallos en su investigación.
Una de las dos fuentes de potenciales errores reside en un
dispositivo clave para sincronizar los GPS, y la otra está en la
conexión de fibra óptica entre el receptor del GPS y el reloj principal
de la toma de datos. Actualmente se sabe que estas partículas
tienen dos características muy peculiares: tienen una masa
tremendamente pequeña (son casi un millón de veces más ligeros
que un electrón) y además interaccionan muy poco.
Durante mucho tiempo han sido considerados los candidatos
principales a ser la famosa materia oscura y los científicos piensan
que aún deparan muchas sorpresas.

6. − Tipos de neutrinos
Existen tres tipos de neutrinos asociados a cada una de las familias
leptónicas (o sabores): neutrino electrónico, neutrino muónico y neutrino
tauónico más sus respectivas antipartículas.
Los neutrinos pueden pasar de una familia a otra (es decir, cambiar de
sabor) en un proceso conocido como oscilación de neutrinos. La oscilación
entre las distintas familias se produce aleatoriamente, y la probabilidad de
cambio parece 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 del Sol (que deberían ser
principalmente electrónicos) se encontró que sólo llegaban un tercio de los
esperados. Los dos tercios que faltaban habían oscilado a los otros dos
sabores y por tanto no fueron detectados. Esto es el llamado «Problema de
los neutrinos solares».
La oscilación de los neutrinos implica directamente que éstos han de tener
una masa no nula, ya que el paso de un sabor a otro sólo puede darse en
partículas masivas.

7. ̶ Detector de neutrinos
Los neutrinos son generados por el Sol y por los reactores nucleares en
cantidades ingentes, pero tienen la particularidad de que atraviesan la Tierra,
las personas y todo lo que se encuentran sin delatar su presencia por lo que
son muy difíciles de detectar, aún con toda la tecnología que existe hoy en día.
Los detectores de neutrinos más utilizados son:
- El detector de neutrinos Super-Kamiokande utiliza 50.000 toneladas de agua
pura rodeadas por 11.000 tubos de fotomultiplicadores enterrados bajo 1
kilómetro de profundidad. Puede detectar la dirección incidente de los
neutrinos entrantes detectando que fotomultiplicadores se encienden.
Kamiokande, el precursor del Super-Kamokande, podía detectar la explosión
de neutrinos asociados a la supernova 1987, y en 1988 fue utilizado para
confirmar directamente la producción de neutrinos solares. En la actualidad
sigue presentando actividad.
- El conjunto antártico de detectores de neutrinos (conocido como AMANDA
por sus siglas en inglés) funcionó entre 1996 y 2004. Este detector utilizó la
masa del hielo como detector. La dirección de los neutrinos incidentes se
determinan registrando el momento de llegada de fotones individuales. Este
método permite la detección de neutrinos con una resolución espacial de
aproximadamente 2 grados. Se ha utilizado AMANDA para generar mapas de
neutrinos del cielo norteño para buscar para las fuentes extraterrestres de
neutrinos y en las búsquedas de la materia oscura.

8. − Otros detectores
Son por ejemplo:
- IceCube, que desde 2005 ha ido actualizando a AMANDA, aumentando
eventualmente el volumen a un kilómetro cúbico.
- Antarctic Impulse Transient Antenna que se localiza en la Antártida desde
el 2006 hasta el 2009.
- ANTARES, en el Mar Mediterráneo que presenta actividad desde el 2008
hasta la actualidad.
- Extreme Universe Space Observatory en la ISS en la que se espera
actividad en el 2015.
- Baksan Neutrino Observatory, que se encuentra en Rusia. Tiene actividad
desde 1977 hasta la actualidad. Es la más antigua de todas.
- Otras menos importantes son: SNO, Kamland, Baikal, Antares, ANITA,
Nemo, Nestor, Auger, GLUE.

9. Detector de neutrinos

10. Repercusión mediática
A principios de este año, el común de los mortales no tenía ni idea de
lo que significaba la palabra 'neutrino'. Pero hoy, no hace falta tener un
doctorado en Física para conocer el nombre de la partícula que se
convirtió el pasado 23 de septiembre en la gran estrella mediática de la
ciencia en 2011, tras (supuestamente) superar la velocidad de la luz,
poner en tela de juicio la 'sagrada' Teoría de la Relatividad del
mismísimo Albert Einstein y alimentar la fantasía utópica de los viajes
en el tiempo.
La revista 'Science' presentó su tradicional lista de los 'Hallazgos del
año', y el famoso experimento de los neutrinos realizado en el CERN
de Ginebra y el Laboratorio Nacional de Gran Sasso en Italia no
apareció por ninguna parte. Esto es perfectamente comprensible, ya
que buena parte de comunidad científica ha puesto en duda la validez
de sus resultados, y la inmensa polémica que sigue rodeando a todo
este asunto no podrá zanjarse hasta que otro centro de investigación
los verifique de manera independiente.
Sin embargo, aunque para muchos científicos la idea de que los
neutrinos viajen más rápido que la luz no sea de momento más que
una hipótesis dudosa, es incuestionable que el experimento presentado
a bombo y platillo por el CERN ha sido el acontecimiento científico de
mayor impacto social en 2011.

11. Vídeos relacionados
- Los neutrinos superan la velocidad de
la luz CERN
www.youtube.com/watch?v=ATsD4wQHw3g
- La verdad sobre los neutrinos. Entrevista a
Alberto Gago (PUCP)
www.youtube.com/watch?
v=L5PIfbMPSRg

12. Aplicaciones y nuevas
investigaciones
Actualmente no se han descubierto muchas aplicaciones con estas
partículas debido a que han sido descubiertas recientemente y no se sabe
con total seguridad sus características. Algunas son:
- El 31 de mayo de 2010 se comunicó la observación por primera vez de la
oscilación de un neutrino, es decir la oscilación de los neutrinos entre sus
distintos tipos con el tiempo. Este fenómeno solo es posible si los neutrinos
tienen masa, lo cual podría explicar, al menos en parte, el problema de la
materia oscura.
- El 14 de marzo de 2012 se comunicó que científicos de las universidades
de Rochester y Estatal de Carolina del Norte lograron la primera
transmisión de información utilizando neutrinos, más concretamente de la
secuencia de caracteres "Neutrino".
- En la Tierra hay también claras aplicaciones potenciales, como por
ejemplo la comunicación directa a gran distancia con submarinos nucleares,
y, en general, las comunicaciones en entornos en los que las ondas
electromagnéticas se propagan con dificultad.

13. Bibliografía y webs
• http://noticiasdelaciencia.com/not/3985/comunic
acion_mediante_neutrinos/
• http://enciclopedia.us.es/index.php/Neutrino
• http://www.abc.es/20120608/ciencia/abci-
neutrinos-empenan-aferrarse-realidad-
201206081409.html
• http://www.windows2universe.org/sun/Solar_inte
rior/Nuclear_Reactions/Neutrinos/neutrinos.html
&lang=sp
• http://www.scienceinschool.org/2011/issue19/ne
utrinos/spanish#w1

14. Valoración personal
Hacer este trabajo nos ha permitido aprender que existen unas
partículas, hasta entonces desconocidas por nosotras y por la
mayoría de las personas, denominadas neutrinos. Actualmente,
no se conocen por completo estas partículas subatómicas, ya que
han sido descubiertas recientemente. Pero mirando muchos de los
artículos de internet nos hemos dado cuenta de que en
comparación con el tiempo que hace que se conocen ya hay
bastante información sobre ellos, y son sin duda unas partículas
muy interesantes y que podría sacárseles mucho partido de aquí a
unos años. Aunque hemos aprendido muchas cosas a cerca de
ellos, hemos tenido dificultades a la hora de comprenderlos ya que
no disponemos de los conocimientos necesarios. Por tanto
esperamos que de aquí a unos años podamos entenderlos mejor.

15. Fin de la presentación
BEATRIZ CASAS ARCONES
CLAUDIA RAMÍREZ MORA