Neutrinos: la materialización de un fantasma

Neutrinos: la materialización de un fantasma Imagen superior: El Dr. James Derrickson manipula unas emulsiones fotográficas en el laboratorio (NASA/Marshall Space Flight Center)

Una de las cosas que a veces hacen los científicos es inventar algo para que les salgan bien las cuentas. Los neutrinos son un ejemplo bien conocido: fueron postulados por el físico austríaco Wolfgang Pauli para explicar un déficit de energía en la transformación radiactiva de un neutrón en un protón (el llamado decaimiento beta). Pauli propuso que la energía faltante era emitida en forma de una partícula sin carga, sin masa (o casi) y prácticamente indetectable: el neutrino.

Por supuesto, aunque en ese momento la fantasmal partícula pareciera una trampa (o más elegantemente, una hipótesis ad hoc) que sólo servía para corregir un modelo incompleto, con el tiempo se obtuvieron evidencias cada vez más fuertes de su existencia real, y pasó a formar parte del zoológico de componentes fundamentales del Universo. Hoy sabemos incluso que existen tres tipos de neutrinos, asociados respectivamente con el electrón y las partículas tau y mu.

A partir de su truculento origen, los neutrinos ha sido un constante problema para los físicos. No quedaba claro si tenían o no masa. Además, los modelos predicen que el Sol debería emitir una cantidad enorme de neutrinos por segundo (algo así como 200 sextillones) como resultado de las reacciones nucleares que lo mantienen brillando, pero cuando se ha intentado medirlos, se se hicieron experimentos para contarlos se encontró un número mucho menor.

El problema es que detectar neutrinos es dificilísimo: según la revista Discover, 1 500 millones de neutrinos pasan por la palma de nuestra mano mientras contamos del uno al tres, pero no los sentimos. Para detectarlos, es necesario que choquen contra alguna otra partícula. Por ello, en diversos lugares se han construido enormes tanques subterráneos llenos de agua pesada (que tiene deuterio en vez de hidrógeno) y rodeados de miles de detectores de luz: en el raro caso de que un neutrino choque contra un electrón del líquido, se produce un fotón de luz, que es detectado al instante.

En 2001, los dos misterios —el de los neutrinos solares faltantes y el de su masa— fueron resueltos cuando investigadores del Observatorio de Neutrinos de Sudbury, en Canadá, detectaron que los neutrinos faltantes —del tipo asociado con el electrón— se estaban en realidad convirtiendo en otro tipo de neutrinos, los relacionados con la partículas mu y tau. Es lo que los físicos llaman “oscilaciones” o, más juguetonamente, “cambio de sabor”. Por eso no habían podido ser detectados. El hecho de que los neutrinos cambien de sabor implica, además, que tienen que tener masa.

Así que estos pequeños fantasmas que atraviesan nuestros cuerpos y nuestro planeta por millones cada instante han dejado de ser tan misteriosos e inmateriales: malas noticias para los novelistas de ciencia ficción que habían escrito obras basadas en el misterio de los neutrinos faltantes.

Copyright © Martín Bonfil Olivera. Artículo publicado previamente en "¿Cómo ves?", revista mensual de la Dirección General de Divulgación de la Ciencia de la UNAM, y reproducido en "The Cult" con fines no lucrativos. Reservados todos los derechos.

Martín Bonfil Olivera

Martín Bonfil Olivera, mexicano, es químico farmacéutico biólogo y estudió la maestría en enseñanza e historia de la biología de la Facultad de Ciencias, ambas en la UNAM.

Desde 1990 se ha dedicado a la divulgación de la ciencia por escrito. Colaboró en los proyectos del museo de ciencias Universum y el Museo de la Luz, de la UNAM. Es autor de varios libros de divulgación científica y hasta 2008 fue editor de libros y del boletín El muégano divulgador.

Ha sido  profesor de la Facultad de Ciencias de la UNAM y la Escuela de Periodismo Carlos Septién García. Ha colaborado regularmente en varias revistas (Milenio, Cambio, Los universitarios) y periódicos (La Jornada, Crónica, Reforma). Actualmente escribe la columna semanal “La ciencia por gusto”, que aparece los miércoles en Milenio Diario (puede consultarse en el blog La Ciencia por Gusto), además de escribir mensualmente la columna “Ojo de mosca” para la revista ¿Cómo ves?

Ha colaborado también en el canal ForoTV y en los programas de radio Imagen en la Ciencia e Imagen Informativa, de Grupo Imagen, Hoy por hoy, de W Radio, y actualmente Ecléctico, en la estación de radio por internet Código Radio, del gobierno del DF, con cápsulas de ciencia.

En 2004 publicó el libro La ciencia por gusto, una invitación a la cultura científica (Paidós). Desde 2013 es miembro del comité editorial de la revista de divulgación científica Hypatia, del Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Morelos (CCyTEM).

En 2005 recibió la Distinción Universidad Nacional para Jóvenes Académicos en el área de Creación Artística y Extensión de la Cultura.

Ha impartido numerosos cursos de divulgación escrita en casi todos los Estados de la República Mexicana.

Sitio Web: sites.google.com/site/mbonfil/

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