Comentarios principales: Experimento en China puede determinar el orden de masa de neutrinos

Aquí en Top Comments nos esforzamos por nutrir a la comunidad reuniendo algunos de los mejores, más divertidos, más divertidos e informativos comentarios del sitio, ¡y dependemos de su ayuda! Si ve un comentario de otro Kossack que merece un reconocimiento más amplio, envíelo a topcomments en gmail o al buzón del grupo de comentarios principales antes de las 9:30 p. m., hora del Este. Por favor, incluya algunas palabras sobre por qué lo envió, así como su nombre de usuario (incluso si cree que ya lo sabemos :-)), para que podamos acreditarle el hallazgo.

Los neutrinos son partículas fantasmales que no tienen carga, como mucho muy poca masa, y viajan a una velocidad cercana a la de la luz. Sólo interactúan con otras partículas a través de la fuerza nuclear débil, que puede convertir un neutrón en un protón, expulsando un electrón, o (en el caso de un antineutrón) convertir un protón en un neutrón, expulsando un positrón (antielectrón). Debido a que la fuerza débil es tan débil, tales eventos rara vez ocurren, por lo que observar estas partículas es bastante difícil. Billones de neutrinos pasan por tu cuerpo cada segundo, pero nunca lo sabrías porque muy pocos interactúan con los núcleos de tu cuerpo.

Hay tres tipos conocidos de neutrinos, cada uno de ellos vinculado a partículas similares a los electrones. El electrón tiene el neutrino electrónico; el muón más pesado tiene el neutrino muónico; y la partícula tau mucho más pesada tiene el neutrino tau. Un descubrimiento con respecto a estos diversos neutrinos es que cada neutrino se interconvierte en otros tipos mientras se propaga por el espacio. El hecho de que los neutrinos no sean estáticos mientras se mueven significa que no se mueven a la velocidad de la luz (sino a una velocidad ligeramente menor que esa), lo que a su vez significa que tienen masa. Entonces, una pregunta natural es ¿cuáles son las distintas masas de los neutrinos conocidos? Y si en realidad no es posible medir estas masas, ¿es al menos posible determinar cuál es el orden de las masas?

Un experimento que se pondrá en marcha próximamente en China espera abordar esta pregunta, si no responderla directamente. El experimento consiste en una esfera acrílica de 35 metros de diámetro, que se llena con una solución orgánica que emite un destello de luz (centellea) cuando se produce un evento nuclear. Una serie de 43.000 tubos fotomultiplicadores rodearán la esfera para detectar tales eventos. A 53 kilómetros de esta esfera hay 8 reactores nucleares que producen un flujo constante de antineutrinos electrónicos. Los científicos medirán cuántos de estos antineutrinos electrónicos no se han convertido en uno de los otros tipos en su viaje desde el reactor hasta el detector. (El detector no ve los neutrinos muones y tau).

Aquí es donde las cosas se vuelven un poco confusas. Los teóricos han determinado que existen tres estados de masa del neutrino, a los que llaman m1, m2 y m3. Es natural suponer inmediatamente que cada una de estas tres masas corresponde a la masa de uno de los tres tipos de neutrinos, pero de hecho, la masa indica que no se correlaciona con los tipos de neutrinos reales de forma uno a uno. De hecho, cada uno de los tipos de neutrinos es una superposición mecánicocuántica de los tres estados de masa. Ya se ha determinado que m2 es mayor que m1. La pregunta que queda es si m3 es más pesado que m2 (lo que se llama “ordenamiento normal”) o más liviano que m1 (“ordenado invertido”).

Cuando un antineutrino electrónico no convertido llega al detector e interactúa con un protón, convertirá el protón en un neutrón y liberará un positrón energético. Ese positrón producirá un destello visto por el detector. Pero además, el producto de neutrones acabará siendo absorbido por un núcleo, que producirá un segundo destello unos 200 milisegundos después. Esta secuencia de dos destellos (combinada con el hecho de estar muy bajo tierra y, por tanto, protegido por la propia Tierra) permitirá distinguir un evento inducido por un antineutrino de los reactores de uno incluso producido por un rayo cósmico aleatorio. El patrón de cuántos antineutrinos electrónicos sobreviven a su viaje determinará si el orden del espectro de masas es normal o invertido.

Los comentarios están debajo del pliegue.

Destacado porJ Graham:

Este comentario dePez fuera del aguaenEgberto Williespublicación recomendada sobreCos' comenta sobre No Labels en Meet the Press.

Top Mojo es cortesía demik ! Haga clic aquí para obtener más información sobre cómo funciona Top Mojo.

Gracias abloc(RIP) por crearlo yelfopor restaurarlo