Sherlock preguntado en Ciencia y matemáticasFísica · hace 1 década

¿Para qué sirven los neutrinos?

Actualización:

_______________________________

N. B.—Por supuesto que me solidarizo con Pneuma y repudio toda mentira insolente y cualquier falta de elemental urbanidad de parte de algunos que no han sabido responder con argumentos.

Actualización 2:

_______________________________

Estimado PNEUMA:

Actualización 3:

Tu minuciosa respuesta me parece excelente y muy clara. Dices antes de las interesantes anécdotas que las citas para que no resulta muy plúmbeo; pues le digo que yo soy "áureo" y por tanto todo "lo plúmbeo" me parece bastante ligero, excepto si viene con una compleja ecuación matemática; mas las anécdotas me han parecido un lindo adorno o la cereza del pastel de la respuesta.

¡Agradezgo mucho tu respuesta y también las de los demás usuarios!

24 respuestas

Calificación
  • Pneuma
    Lv 5
    hace 1 década
    Respuesta preferida

    Desde el punto de vista práctico, entendiendo por tal aplicaciones útiles para la vida ordinaria, de momento para nada. De momento, digo, porque ya sabes que en cuanto a las aplicaciones de las más abstractas teorías científicas nunca se sabe por dónde pueden resultar las cosas. La razón es que los neutrinos no interaccionan prácticamente con la materia, debido a que son neutros como su nombre indica (neutrino es el diminutivo de neutrón en italiano) y a que su masa, en caso de que la tengan, es ínfima, del orden de 200.000 veces menor que la masa del electrón. Una de las principales fuentes de neutrinos que llegan a la Tierra es el Sol, en donde se originan en los procesos de desintegración radiactiva beta en el núcleo del mismo, y se estima que cada uno de nosotros es atravesado por miles de millones de neutrinos por segundo, sin que ninguno nos afecte en lo más mínimo.

    Desde el punto de vista de la física teórica son muy importantes, porque el hecho de que se pueda comprobar si tienen o no masa tiene consecuencias puede ayudar a confirmar o a rechazar algunas teorías actuales de la física de partículas. Existe una teoría llamada de "oscilación de neutrinos", dentro de una teoría más amplia llamada "modelo estándar", que quedaría confirmada en gran manera si se determinara que el neutrino es masivo. Como existen tres familias de neutrinos, el electrónico, el muónico y el tauónico, para que se produzca la conversión de unos en otros el requisito es que sean masivos. Este intercambio no es un problema teórico gratuito, sino que resolvería un misterio asociado con los neutrinos solares. Hacia los años sesenta del siglo pasado se comprobó que no encajaban las cifras de los neutrinos que se calculaba que debía producir el Sol según los modelos de las reacciones en el interior del mismo y el número de los que se detectaban. Hasta comienzos de este siglo este problema siguió no resuelto, y ahora hay esperanzas de que la teoría de oscilación de neutrinos, de confirmarse, resuelva el enigma. Si el neutrino fuera masivo, parte de los neutrinos originales producidos en la fusión H/He ---neutrinos electrónicos --- se convertiría en los otros sabores, muónicos y tauónicos, que no habían sido detectados.

    En la actualidad ya empiezan a encajar las cifras. El nobel de física de 2002 se otorgó por la comprobación experimental de que los electrones que nos llegan del Sol son del orden de un tercio de los predichos por el modelo estándar de partículas.

    Los neutrinos son muy difíciles de detectar. No interaccionan con el campo electromagnético, aunque sí con el gravitatorio, enormemente menos intenso y con la fuerza electrodébil, que actúa en el ámbito de la desintegración radiactiva. Los detectores de neutrinos se instalan a gran profundidad, en el fondo de minas, para el resto de partículas o radiación no interfiera en las mediciones. Es famoso el detector Super-Kamiokande en Japón (la mina se llamaba Kamioka), con un enorme tanque de agua pesada y once mil fotodetectores. Hay otro en Dakota del Sur, también a gran profundidad, y creo que hay otro en Canadá que no recuerdo. Los métodos de detección son diversos, basados en efectos radiactivos o en el llamado efecto Cherenkov.

    Por cierto, aparte del Sol, se originan también neutrinos en las reacciones de los rayos cósmicos con la atmósfera. También se originan neutrinos (antineutrinos) en nuestras centrales nucleares y en los aceleradores de partículas.

    El espacio interestelar está por supuesto permeado por neutrinos, al originarse en las reacciones nucleares del interior de las estrellas. Precisamente fue famosa la detección por el Kamiokande del aumento de la ratio de neutrinos asociado a la explosión de la supernova 1987A. Los neutrinos llegaron con algo de retraso con respecto al aumento de la intensidad luminosa (si no tuvieran masa su velocidad sería la de la luz, según la relatividad); por otra parte se comprobó que también en este caso el modelo teórico de la formación de una supernova hacía esperar más neutrinos que los detectados, otra indicación del aspecto masivo de los neutrinos.

    LOS NEUTRINOS Y LA MATERIA OSCURA

    Se calcula que el Big Bang produjo neutrinos casi en el período del desacoplo materia-energía. Hacia los años ochenta, cuando ya se admitía que los neutrinos podían tener masa, se conjeturó que este fondo de neutrinos remanentes podrían explicar la materia oscura: cumplía con las condiciones de no interacción electromagnética pero sí gravitatoria. Pero esta suposición no se sostiene porque

    a) La materia oscura forma discos estables en torno a galaxias o grupos de galaxias. Aunque no se detecte directamente se puede calcular su distribución mediante modelos de cómputo numérico en superordenadores.

    b) Pero el problema es que, al moverse los neutrinos a velocidades quasi lumínicas, se dispersarían inevitablemente en lapsos cortos. Debido a ello, los neutrinos se han dejado de lado desde hace tiempo como candidatos a integrar la materia oscura.

    En todo caso, podría mantenerse la hipótesis de la contribución de neutrinos a la materia oscura que rodea a los supercúmulos galácticos, formando lo que se llama la materia oscura caliente. En ese caso, dadas las enormes dimensiones, podrían resultar sujetos por el campo gravitatorio. La expansión del universo no afectaría, pues solamente es efectiva a escalas que superan las de los supercúmulos. En estos la gravedad evita la dispersión de los componentes por efecto de la expansión.

    Nota: Se llama materia oscura caliente la formada (siempre como hipótesis) por partículas relativistas. El neutrino sería un candidato, pero sólo la materia oscura caliente no explicaría la formación de galaxias. Es necesaria la existencia de materia oscura fría, y el neutrino no formaría parte de la misma. Puedes echar un vistazo al párrafo titulado "Composición de la materia oscura" en el enlace que te dejo en Fuente(s).

    <<<<>>>>

    Para aligerar algo el sabor de rollo plúmbeo que pueda haber quedado, dos anécdotas históricas:

    La existencia del neutrino fue propuesta por Pauli en 1930, con la idea de evitar que en el proceso de desintegración beta se produjera una violación del principio de conservación de la energía, del momento cinético y del momento angular. Lo simpático del asunto es que hizo su conjetura en una carta que envió a un congreso de físicos en Viena al que debía asistir. Resulta que prefirió ir a bailar, y es por eso que envió la carta.

    Al principio el neutrino de Pauli se llamaba neutrón. Cuando ya se descubrió la partícula que actualmente es el neutrón, Enrico Fermi, que había explicado la reacción de la desintegración beta, respondiendo a la pregunta de un alumno en clase, expresó su opinión de que la partícula de Pauli debería llamarse más propiamente neutrino, la palabra italiana para el diminutivo de neutrón. Y así quedó para la historia de la física.

    Pues nada, perdón por el fárrago de palabras. Espero que te haya resultado amable la historia final, si no la conocías.

    Y espero que te ayude. Un saludo.

    P.D. Acabo de ver que Oscar Roberto interviene diciendo cosas por las que las que al parecer hemos de sentirnos aludidos. Habla de dinosaurios (¿no era una canción de Charlie García?), de ostentosos de intelectualidad, y cosas por el estilo, que hacen que uno se sienta mal. Por otra parte, habla un poco raro: dice "como en antaño" donde debiera decir "como antaño", y "cegados por perjuicios" donde debiera decir "cegados por prejuicios".

    Por otra parte, no sé si Einstein pronunció alguna vez esa frase, pero lo que puedo asegurar es que la teoría de la relatividad especial, que es muy fácil desde el punto de vista matemático, es muy difícil de explicar por lo contraintuitiva que es. Y, desde luego, la relatividad general no hay abuelo, abuela ni cuñado que la entienda a no ser que conozca el cálculo tensorial y la teoría de las superficies generalizadas de Riemann.

    Este tipo de comentarios agresivos hace que uno se sienta inconfortable. Creo que no estaré aquí mucho tiempo.

  • hace 1 década

    Debo aclararte que en principio no me metí a contestar tu pregunta porque sé muy poco del tema.

    Pero resistí la tentación de entrar para aprender algo. Es una buena pregunta.

    Después de leer el fárrago de respuestas puedo decirte que no hay otro como Pneuma para estas cuestiones. Todos aquí seguimos sus respuestas porque no solamente sabe un montonazo del tema, sino porque es capaz de explicarlas para que nuestra abuelita las entienda. No he visto ha nadie en estos foros con un porcentaje tan alto de buenas respuestas, y con la paciencia que tiene para aguantarnos a los que sabemos poco o nada.

    ---------------

    Y para nuestro estimadísimo Pneuma: hace mucho tiempo leí una frase que decía “a mí sólo me ofenden mis iguales”. En principio no me agradó y me resultó algo arrogante, pero con el tiempo he aprendido a valorarla en su verdadero sentido.

    En estos foros donde muchos nos metemos con la sana intención de ayudar a los demás aún sin ser especialistas en el tema tu presencia es invalorable. Pocos de nosotros podemos lidiar con preguntas de este calibre como lo haces tú.

    Saludos a todos y ¡feliz 2009!

    -----------------------------------

    ¡Oh oh!

    Veo TRAMPA aquí.

    Resulta que Oscar Roberto eliminó su respuesta original porque había recibido muchos pulgares en contra.

    Y luego la agregó nuevamente al final.

    Verifiquen que su respuesta aparece ahora como dada hace 6 horas, y cuando yo respondí, hace un día su respuesta original ya estaba. Esta tarde estuve mirando por aquí para ver si había nuevas respuestas, y la suya había desaparecido.

    ¡¡¡¡¡TRAMPOSO!!!!!

    Saludos a todos menos a uno.

  • ?
    Lv 6
    hace 1 década

    No tengo absolutamente nada que agregar a lo que ya dijo Pneuma... Salvo esto para Oscar Roberto...

    1) El neutrino está mucho más que demostrado, probado y requete-probado. Hasta hace poco se creía que no tenía masa, pero ese no es el caso ya.

    2) El gravitón si es una partícula teórica que a la fecha nadie ha visto, pero que sospechamos que definitivamente sea una realidad.

    3) El que propongas lo que propongas no te da ningún derecho a insultar a diestra y siniestra a un usuario que, a diferencia de otros ha demostrado consistentemente su conocimiento del tema.

    Para Pneuma.... Soy fan tuyo de clóset, te he seguido y leido con asiduidad que raya en lo enfermizo y tu presencia aquí es valiosísima, rayando en lo invaluable. Tu ausencia, si es que decides que asi deba ser, será un terrible golpe para la credibilidad de este foro que casi nunca se salva de ser receptor de niños haraganes en busca de que les hagan la tarea. Por favor, quédate!

  • hace 1 década

    Disculpen si no opino de los neutrinos ya que tienes muy buenas respuestas, y nada nuevo podría aportar.

    Sólo quiero decir que somos muchos los que seguimos las respuestas de Pneuma y sería tremendamente injusto que por culpa de los comentarios de algún desubicado en busca de protagonismo, nos veamos privados de ellas.

    Saludos.

    ­

  • ¿Qué te parecieron las respuestas? Puedes iniciar sesión para votar por la respuesta.
  • Anónimo
    hace 1 década

    Su utilidad esta mas relacionada con la astronomía que con la física, las galaxias tienen mucha mas masa de la que podemos ver, justamente por no poderse ver se llama materia oscura.

    Con el propósito de obtener modelos de formación de galaxias, la materia oscura no barionica se clasifica como "caliente" o "fría", dependiendo de si las partículas de materia oscura son relativistas (se mueven a velocidades próximas a la de la luz) o no relativistas (su velocidad es significativamente inferior a la velocidad de la luz) en el momento en le que el horizonte de la futura galaxia engloba suficiente materia como para comenzar el proceso de formación.

    Si las partículas de materia oscura están en equilibrio termodinámico con los bariones de materia visible y la radiación (es decir, la materia oscura, los bariones y la radiación o fotones están a la misma temperatura y presión), entonces sólo la masa de la partícula de materia oscura es relevante para conocer si la materia oscura es caliente o fría. Además, especificar un modelo requiere dar la función de las fluctuaciones de la densidad inicial de todo el cúmulo de materia que se dispone a convertirse en galaxia.

    El mejor candidato para materia oscura caliente es uno de los tres neutrinos (es decir, si tenemos un neutrino por cada familia o generación de partículas elementales, el candidato es el neutrino de una de las tres familias), dotado con una masa calculada con el modelo de Majorana. Tal neutrino contribuiría a la densidad de materia oscura en un valor igual al resto de la densidad multiplicado por su propia masa.

    Por lo tanto el neutrino sería fundamental para la existencia del universo, por el momento todo esto es teórico pero con muchas posibilidades de ser cierto.

    ------------------------------

    Los desvaríos de Oscar Roberto llegaron demasiado lejos esta vez.

  • Vyaard
    Lv 7
    hace 1 década

    No tengo nada que hacer ante la respuesta de Pneuma (además de quitarme el sombrero ante una persona con ese porcentaje de asertividad), así que sólo en afán de destruir la "lógica" risible de Orcar Roberto O me entretendré un poco:

    [ Ejem ] Comienza nuestro buen amigo Oscar diciendo (cito):

    "Sirven para complicarnos la vida. Es un chiste un poco en serio."

    ... Mmmm, no: en realidad los neutrinos no "sirven" para complicarle la vida a nadie, pues la gente normal, la gente común, incluso a los estudiantes de bachillerato y universidad los neutrinos o la inexistencia de los mismos nos les afecta un ápice.

    Pero hay más: resulta que los neutrinos EN REALIDAD sirven (desde que fueron propuestos) para FACILITARLE la vida a los Físicos Cuánticos, pues gracias a ellos es que se podía hacer cuadrar mucho más fácilmente las ecuaciones que predicen la interacción cuantica de la gravedad... Eso no me suena a "un problema creado", sino a "un problema resuleto", ¿o a tí te suena diferente?

    [ Pero sigo... ] Nuestro buen amigo Oscar "se explica" diciendo (cito):

    "El neutrino es una partícula hipotética, muy promovida por la teoría estándar, para resolver algunos problemas y para adelantarse si se descubre algo. (“vieron yo les dije”)"

    ¿Y así nos atreves a decirnos a otros (incuído por supuesto y en especial a Pneuma) "desacutalizados?... Te tengo noticias: el neutrino NO ES UNA PARTÍCULA HIPOTÉTICA, pues su existencia ha sido AMPLIAMENTE PROBADA durante el último medio siglo. Lee un poco y "actualízate" (actiuvidad realmente útil de realizar ANTES de escribir tú mismo un libro): http://www.ps.uci.edu/physics/news/nuexpt.html

    [ Y sigo... ] Pues Oscar no ha terminado su ditraba (tan poco cortés de mi parte interrumpirlo en la mentira, pero bueno), nuevamente cito:

    "El neutrino y el gravión, pretenden ser el positrón de los años ‘20’, que luego se confirmó, y también el neutrón. Pero no hay nada más lejos de la realidad."

    SAYWHAT?!!... Aristóteles se moriría de nuevo al leer esto, así que con gusto te lo explico con manzanitas:

    Premisa 1: El neutrino y el gravitón pretender ser el positrón del os años 20s...

    Premisa 2: El positrón de los años 20s luego se confirmó (que existe)...

    ... Ergo: Si el positrón de los años 20s sí existe, (a la luz de este silogismo) eso hace SUPONER que el neutrino y el gravitón también existen.

    ¿De dónde sacas entonces que un SILOGISMO que apoya la existecnia del neutrino sirve para concluir que (cito) "no hay nada más lejos de la realidad"?... Perdón pero dudo que alguien que es incapaz de usar lógica tan elemental para apoyar sus conclusiones sea capaz de aprotar nada útil al campo de investigación y la divulgación científica de avanzada.

    [ Pero concluyamos ya por favor, esto se está volviendo tedioso ] Nuestro amigo Oscar continúa ahora haciendo una alusión personal a quienes le han calificado bajo (cito):

    "NO me interesan los puntos, ni las “manitas”, de quienes como en antaño, cegados por perjuicios, no aceptan que son “dinosaurios” (a punto de extinción)."

    Excelente, eso demuestra madurez Oscar, bien por tí... y bien por mí entonces porque alguien TAN MADURO seguramente sabrá entonces reconocer que su lógica es falaz ante una demostración como la que he hecho (¡fiuf!, estoy harta de que me reporten en vez de replicar).

    Y culmina con esta que es de antología (cito):

    "Me interesa la difusión de la ciencia, y desenmascaro a quienes ostentan intelectualidad, complicando la realidad."

    Mmmm.... ¿LA CIENCIA... ó "tu ciencia"? Hay una diferencia tácita y qué bueno que citaste a Einstein en esto: ¿crees que Einstein estaba motivado a hacer lo que hizo porque quería "desenmascarar a quienes ostentan intelectualidad y complicaban la realidad"?... ¿O (personallmente creo más bien eso) estaba motivado por el deseo de "descubrir la VERDAD fuera la que fuera"?

    La ciencia no se hace de adentro hacia afuera (ese era el método VERDADERAMENTE ANTIGÜO, pregúntale a Ptolomeo si no), se hace de afuera hacia adentro; es decir: esto no es un debate de argumentos "simples vs. complicados", es un debate de argumentos PROBADOS vs. NO-PROBADOS.

    Si la realidad te parece complicada pues ni modo, mala suerte por tu nivel intelectual (no te preocupes, miles estamos en la misma circunstáncia) pero eso no cambia que ESA SEA LA REALIDAD: TANGIBLE, COMPROBABLE, VERIFICABLE... sea o no "complicada" ante un subjetivo juicio de valor humano.

  • hace 1 década

    El neutrino en si... no es util para nada en especial. Pero la deteccion de neutrinos provenientes del sol nos ayudo mucho a comprender que es lo que estaba sucediendo en el interior de la estrella, las reacciones nucleares, etc. ya que el neutrino es parte del producto de la fusion del hidrogeno.

    Saludos

    ------------------------------------------------------

    Como llego Oscar Robeto E a ser colaborador destacado? alguien se esta equivocando fiero.

    Oscar, por mas que tengas razon en lo que decis, podrias evitar agredir a otra persona que esta respondiendo la misma pregunta. Agrediendo quedas mal de cualquier manera: si la persona que agredis esta respondiendo mal, deberias corregirla con lo que sabes o mostrarle en que forma puede estar equivocada. Por otro lado, si la persona esta respondiendo bien (como entiendo que es este caso) quedas peor aun.

    Yo personalemente en un par de oportunidades te corregi al decir que la velocidad de expansion cosmologica se mide como un Doppler y esto no es asi. Vi que en una pregunta en ingles reincidis en eso en vez de investigar un poco a ver si las cosas no son como pensas.

    Pneuma, tu respuesta es excelente e inspiradora.

    Espero poder seguir disfrutando de mas como esta.

    Saludos

  • Anónimo
    hace 1 década

    No entiendo ni "michi".Es demasiado para mi dino -cabeza.

    Solo entre para hacerle llegar mi solidaridad a mi amigo Pneuma y decirle que nosostros los dinosaurios (que si nos extinguimos no fue por culpa nuestra) estamos totalmente de su parte y dispuestos a darle un titulo de "Dinosaurus Honoris Causa" ,si fuera necesario.

    Ademas contarle una fabula de mi abuela(que tampoco entendia lo de la relativa relatividad) pero en general ,si era sabia:

    Estaba un toro impresionante echado en el prado y salio un raton y por malicia lo mordio en la cola.

    El toro enfurecido se paro y busco donde estaba el atrevido y no vio a NADIE,busco y busco y nada.

    El ratoncillo le hablo entonces : ¿Te dolio mucho ? Disculpame.

    El toro le dijo : la verdad no ,pero debi adivinar que solo se atreveria a hacerme esto un RATONCILLO.

    Mas o menos asi es como deberias considerar el incidente.

    Un dino-saludo,con toda mi admiracion.

  • hace 1 década

    Hola

    Los neutrinos fueron postulados para poder explicar el faltante de energia producida por la desintegracion radiactiva beta ,los electrones emitidos tenian una variedad de energias cineticas que iban desde un minimo hasta un maximo.Ahora bien si el salto energetico del nucleo que los emitia era identico¿donde iba a parar la energia de los electrones menos veloces?,los electrones mas rapidos tenian una energia igual al salto energetico del nucleo por lo que conservaban la energia,se penso que los electrones menos veloces perdian energia en choques antes de ser detectados,sin embargo tal efecto deberia calentar la muestra radiactiva ,cosa que no pasaba

    Fue Pauli quien entonces postulo la existencia de una particula neutra que se llevaba parte de la energia sin ser detectada,la denomino neutrino,debia ser de espin (h*/2),y momento magnetico nulo

    Posteriormente al fundamentar la teoria se determino que la desintegracion beta negativa(emision de electrones)era acompañada de la emision de antineutrinos(para conservar la carga leptonica)

    Durante la desintegracion beta positiva,con la emision de neutrinos

    Mas tarde se comprobo la interaccion de estas particulas con los nucleos de ciertos elementos en experimentos llevados a cabo en los reactores nucleares

    Masa del neutrino

    Los neutrinos tienen su antiparticula,el antineutrino,son particulas bien diferenciadas,esto surge de los experimentos

    Los neutrinos tienen una propiedad comun a todas las particulas llamada helicidad,que es la orientacion de su giro con respecto a la direccion de avance de la particula

    Si la particula se aleja de nosotros y la vemos que gira en el sentido de las agujas del reloj tiene giro a derechas

    De los experimentos se tiene que los neutrinos siempre son emitidos con giro a izquierdas(al contrario del giro de las agujas del reloj),en tanto que los antineutrinos siempre son emitidos con giro a la derecha.Ademas las reacciones que los neutrinos producen en los nucleos atomicos no la pueden realizar los antineutrinos y viceversa

    Ahora bien: un neutrino en un sistema de referencia tiene giro izquierdo,si observamos el giro de este neutrino desde un sistema de referencia que lo sobrepase en velocidad se vera que tiene un giro contrario, a derechas,esto es que desde este sistema de referencia se tendra que es un antineutrino,como esto no puede suceder,porque son particulas diferentes,tal sistema de referencia no puede existir por lo tanto el neutrino no puede ser sobrepasado por ningun sistema de referencia,lo cual indica que la velocidad de los neutrinos es igual a la de la luz,y por lo tanto su masa debe ser cero

    Se postula la existencia de los neutrinos Dextrogiros ,pero hasta ahora son solo hipotesis,de manera que no existe evidencia de la masa del neutrino,aunque algunos sectores presionan para que si la haya

    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++

    !! Quedate Pneuma !!

    Fuente(s): Rodolfo Sabelotodo
  • Cliff
    Lv 4
    hace 1 década

    Pneuma: Tienes casi 9 mejores respuestas de cada 10 que contestas. Ese es un síntoma inequívoco que la comunidad te aprecia y te respeta. Siempre agradeceremos que haya gente con la paciencia y conocimientos como tú los tienes.

    Saludos

¿Aún tienes preguntas? Pregunta ahora para obtener respuestas.