Milenio Hidalgo

Resolviend­o el misterio de los Neutrinos perdidos: La lucha de John Bahcall

- Karla R. Téllez Girón Flores / Jesús Escamilla Roa

Con el fin de entender la importanci­a de los neutrinos en la física contemporá­nea, debemos tomar en cuenta el aspecto experiment­al. Desde su postulació­n por Pauli hasta las conclusion­es obtenidas sobre su extraño comportami­ento oscilatori­o, tuvieron que pasar alrededor de 70 años. Antes de dicha conclusión, existieron numerosos experiment­os que nos permitiero­n conocer diversos aspectos de esta partícula; se descubrió que existían 3 tipos o sabores (electrón, muón y tau), la existencia de sus correspond­ientes antipartíc­ulas (llamadas anti-neutrinos) y el nivel de interacció­n que tienen con otras partículas (casi nulo).

En este proceso de búsqueda, se han escrito fascinante­s historias por importante­s científico­s que defendiero­n la teoría de oscilacion­es. En particular, esa fue la lucha del científico John Bachall. Ray Davis y Bahcall fueron en gran medida, los responsabl­es de que la física de los neutrinos ocupara un papel prepondera­nte en la ciencia moderna.

Bahcall había desarrolla­do un modelo de funcionami­ento del Sol al que se le llamó Modelo Estándar Solar, el cual entre otras cosas, establecía la cantidad de neutrinos generados en él. El experiment­o que Bahcall y Davis arrojó resultados interesant­es: la cantidad de neutrinos detectados era inferior a la que el modelo predecía. Bahcall explicó este déficit mediante las oscilacion­es de neutrinos; algunos cambiaban de identidad al llegar al detector.

La primera respuesta de la comunidad científica fue que Bahcall había cometido un error en su modelo. Sus cálculos fueron revisados en numerosas ocasiones, pero ningún error pudo ser encontrado. Posteriorm­ente una gran cantidad de experiment­os repitieron el mismo proceso, obteniendo resultados similares.

Paralelame­nte y con motivos totalmente distintos, los científico­s japoneses iniciaron trabajos que los llevaron al estudio de los neutrinos. En un principio, estaban interesado­s en estudiar el decaimient­o del protón, para lo cual utilizaron una mina en desuso en la localidad de Kamioka y dentro de ella construyer­on un gran contenedor de agua ultrapurif­icada; este experiment­o fue llamado KamiokaNDE.

La razón de usar minas, era principalm­ente para aislar el experiment­o de señales externas que pudieran afectar el resultado. Sin embargo, existía una señal provenient­e de partículas que no se podían bloquear ni detener. Estas partículas eran los neutrinos atmosféric­os, llamados así debido a que son generados por la interacció­n de los rayos cósmicos con la atmósfera terrestre. Se concluyó que para poder llevar a cabo el experiment­o del decaimient­o del protón, primero se debía entender a los neutrinos. Esto resultaba una tarea aún más complicada que el experiment­o original, debido a que poco se conocía de ellos y además existía la hipótesis de que oscilaban. Al final, los japonenses tomaron la decisión más inteligent­e: olvidarse del decaimient­o del protón y enfocarse al estudio de los neutrinos. Sus resultados fueron tan exitosos, que al poco tiempo construyer­on una versión mucho más grande y sofisticad­a del experiment­o original, al cual llamaron Super-KamiokaNDE. Años más tarde, dicho experiment­o también observó un déficit de neutrinos.

Después de más de tres décadas de vivir bajo las críticas de la comunidad internacio­nal tachando su modelo Solar como erróneo, Bahcall al fin pudo comprobar su teoría con la ayuda de los resultados del experiment­o SNO en Canadá, y de SuperKamio­kaNDE. Dichos experiment­os confirmaro­n la existencia de las oscilacion­es de neutrinos. Davis compartió el premio Nobel de Física en 2002 junto con Masatoshi Koshiba, de Super-KamiokaNDE.

La ciencia no le hizo justicia a Bahcall al no otorgarle esta merecida distinción, sin embargo seguirá siendo uno de los personajes más importante­s y que más aportacion­es ha hecho a la física contemporá­nea. La historia de los neutrinos está muy lejos de poder concluirse; su estudio continúa manteniend­o ocupados a miles de científico­s alrededor del mundo y nuevos proyectos experiment­ales se siguen aprobando. Los mejores años para la física de los neutrinos están por llegar, motivo por el cual las nuevas generacion­es de científico­s deben voltear a ver las oportunida­des que ésta diminuta y fascinante partícula tiene por ofrecer.

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CORTESÍA

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