Anar al contingut

guardó de l'acadèmia de ciències de suècia

Nobel de física per desentranyar el misteri dels neutrins

McDonald i Kajita van descobrir que les partícules elementals es transformen entre si

Aquestes propietats quàntiques desafien el model estàndard que explica l'univers

ANTONIO MADRIDEJOS
BARCELONA

Els neutrins són partícules subatòmiques extraordinàriament abundants a l'univers sorgides, per exemple, de reaccions nuclears com les que s'esdevenen al nostre Sol, però el fet que rara vegada interaccionin amb altres partícules els fa difícils d'observar. De fet, milers de milions de neutrins travessen cada segon el nostre cos a la velocitat de llum sense que sentim el més mínim. Així que per estudiar-los és necessari construir unes complexíssimes instal·lacions.

Els investigadors Takaaki Kajita i Arthur McDonald van ser guardonats ahir amb el premi Nobel de física 2015 per haver contribuït, cada un al capdavant dels seus respectius equips i els seus respectius detectors al Japó i el Canadà, a conèixer una mica més les característiques d'aquestes esquives partícules, i molt particularment per haver descobert que els tres tipus de neutrins «oscil·len» -poden canviar de propietats, transformar-se entre ells-, una troballa «que prova que tenen massa i que desafia el model estàndard de la física», com va destacar el jurat de l'Acadèmia de Ciències sueca. «Aquesta oscil·lació, com l'anomenem, és un fenomen quàntic que només es pot produir si els neutrins tenen massa», il·lustra Enrique Fernández, investigador de l'Institut de Física d'Altes Energies (IFAE), que ha col·laborat en diversos projectes amb Kajita.

ELS INICIS: 1930 / L'existència dels neutrins va ser suggerida per primera vegada el 1930, encara que no van ser descoberts experimentalment fins al 1956. Els neutrins, formats en reaccions nuclears a l'univers, es propaguen i lògicament molts acaben arribant a la Terra, al voltant de 60.000 milions per centímetre quadrat cada segon. No obstant, es calcula que només un de cada 10.000 milions interacciona amb un àtom terrestre. Els altres la travessen i passen de llarg.

No obstant, com passa sovint, la troballa de 1956 no va fer res més que obrir altres interrogants: un d'ells afectava la quantitat de neutrins que hi ha, ja que les observacions experimentals només detectaven un terç dels que, segons estimacions teòriques, ens arriben constantment. Dos terços desapareixen.

Per sortir de dubtes va ser necessari construir sota terra dos grans detectors, el Super-Kamiokande, que va començar a operar el 1996 al Japó, i el Sudbury Neutrino Observatory (SNO), que es va estrenar tres anys després al Canadà. Tots dos tenen tancs gegants d'aigua on els neutrins xoquen alguna vegada, per atzar, amb un electró o amb un nucli atòmic. En aquestes col·lisions es creen partícules amb càrrega i, al seu voltant, es generen esclats febles de llum blava, l'anomenada radiació Txerenkov. Gràcies a aquests experiments es va desxifrar per fi el misteri: el que passava és que els neutrins canvien periòdicament d'identitat

-es transformen d'un tipus a un altre-, cosa que evitava que fossin observats.

EL QUE FALTA / «Els dos treballs han impulsat nous experiments i han obligat la física de partícules a pensar de noves maneres, ja que el seu model estàndard requereix que els neutrins no tinguin massa», diu l'acta del jurat. No obstant, abans de desenvolupar teories que superin aquest model caldrà investigar més detalls sobre la naturalesa dels neutrins, «com quina és la seva massa exacta», recorda Fernández.

Temes: Premis Nobel

0 Comentaris
cargando