Resumen

La física de los neutrinos es una de las ramas más fascinantes e importantes del estudio de las partículas elementales que componen nuestro universo. Desde que fue propuesta su existencia, los neutrinos siempre han sorprendido con sus características inusuales. Tales características han revolucionado nuestra forma de ver la física de altas energías, como por ejemplo, el descubrimiento de la violación de la simetría de paridad en 1956. Recientemente, los resultados sorprendentes del experimento OPERA, situado en Italia, han intrigado a la comunidad científica, ya que muestran que el neutrino tiene una velocidad mayor que la de la luz en el vacío, lo cual está en contra de una de las teorías mejor establecidas, la teoría de la relatividad de Einstein. En el presente artículo se hará una revisión de esta anomalía, presentando los resultados del experimento y las posibles explicaciones teóricas del origen de estos. Además, se pretende hacer una breve introducción al estudio de estas extraordinarias partículas.

INTRODUCCIÓN

En los últimos meses hemos visto muchos titulares de prensa que hablan sobre cómo un experimento en Italia, el experimento OPERA (Colaboración OPERA, s.f.), fue capaz de hacer temblar las bases mismas de la física moderna. Este experimento dio un resultado alarmante: una partícula, denominada neutrino, tiene una velocidad mayor que la de la luz en el vacío. Para entender lo inquietante de este resultado, recordemos que nuestra física moderna se basa en dos grandes teorías, la teoría de la Relatividad de Einstein y la Mecánica Cuántica. La primera posee dos postulados aparentemente simples, primero, todos los observadores en movimiento uniforme relativo (velocidad constante) ven las mismas leyes de la física; segundo, como consecuencia del anterior postulado, existe una velocidad límite a la cual podemos movernos, la velocidad de la luz. Este segundo postulado puede reescribirse de un modo más abstracto y más profundo: las interacciones físicas no se transmiten a una velocidad infinita, como se suponía antes del descubrimiento de la relatividad einsteniana, sino que existe una velocidad límite a la cual se transmite la información, la velocidad de la luz. Este “nuevo” postulado impone la denominada causalidad, o sea, la relación causa-efecto debe cumplirse para cualquier tipo de interacción. Luego, si encontrásemos una partícula (sea cual sea su naturaleza) con una velocidad mayor que la de la luz, o sería necesario replantear la teoría de la relatividad misma, ya que sería posible tener una violación de la ley de causalidad, o deberíamos estudiar en detalle las propiedades de tal partícula para determinar la causa de la violación de los postulados de la relatividad. Notemos en este punto que existen teorías que proponen la existencia de una partícula, denominada taquión, que puede moverse a una velocidad superluminal (mayor que la de la luz) sin violar los principios de la causalidad, sin embargo, tales teorías poseen muchos problemas, como veremos más adelante.

• Materias:Masa (Física) Estructura atómica Partículas
• Subjects:Mass (Physical) Atomic structure Particles
• Palabras claves:Física de neutrinos; Relatividad; Experimento OPERA
• Keywords:Neutrino Physics; Relativity; OPERA experiment