Cuidado con los neutrinos

[aewolframio]

Hola todos,

Quisiera comentar la noticia del momento, esto es, que aparentemente se han detectado neutrinos que pueden viajar mas rápido que la velocidad de la luz en el vacío (aproximadamente 7 km/s mas rápido).

Esto pondría en entredicho algunas de las predicciones de la teoría de la relatividad como por ejemplo la premisa de que no se puede viajar más rápido que la luz y peor aún, el que una partícula con masa lo pueda hacer (el neutrino tiene una masa muy pequeña pero existente).

Los neutrinos se han relacionado en el pasado con posibles rupturas de paradigmas cientificos como los siguientes:

Al estudiarse la desintegración beta en los años treinta del siglo pasado, se encontró que la cantidad de energía transportaba por estas partículas no sumaba un 100% al adicionarle la energía del nucleo padre y de los nucleos hijos.

(http://es.wikipedia.org/wiki/Desintegra ... l_neutrino).

Lo anterior motivó a Niels Bohr a considerar que esto era una prueba de que la Ley de la Conservación de la Energía no era válida en todos los casos.

Sin embargo Pauli se aferró a esta ley fundamental y teorizó más bien, que debía de existir una partícula adicional que se producía en la desintegración beta responsable de transportar la energía perdida y que simplemente no era detectada por los procedimientos de la época.

Llamó a esta partícula neutrino y la misma fue descubierta hasta 1955, lo que dejó a la Ley de la conservación de la energía intacta.

Otro pilar de la física moderna que se tambaleó al interpretar un experimento relacionado con neutrinos fue el modelo estándar que explica las interacciones fundamentales entre las partículas elementales.

Según este modelo la cantidad de neutrinos producidos por las reacciones nucleares en el Sol debería ser de un cierto valor pero al medirlo experimentalmente se encontró que era inferior.

(http://es.wikipedia.org/wiki/Problema_d ... os_solares)

En ese entonces se tenía por un hecho que los neutrinos no tenían masa y eran de un solo tipo (neutrino electrónico). Pero se descubrió luego que en realidad los neutrinos tienen una muy pequeña masa y son de tres tipos (electrónico, muónico y taónico). Los neutrinos solares que se podían detectar en ese tiempo eran únicamente los electrónicos y resulta que parte de estos neutrinos cambiaban a la forma muónica en el viaje entre el Sol y la Tierra.

Cuando se pudieron detectar neutrinos de otros tipos se pudo ver que el flujo de neutrinos total coincidia con lo predicho por el modelo estandar (haciendo algunas correcciones para considerar la masa del neutrino).

Como se ve por los anteriores ejemplos la interpretación de los experimentos en los que se han visto involucrados neutrinos han puesto a prueba algunas de las principales teorías de la física de partículas hasta el punto de considerar que podían estar equivocadas.

Ahora le toca a la Relatividad de Einstein ser puesta a prueba por los misteriosos neutrinos. Una oportunidad para reforzar la teoría o para que surjan teorías nuevas.

Saludos

[HOOKE]

Hay una paradoja que no entiendo.

El descubrimiento de la masa de los neutrinos fué al medir el retraso respecto a la velocidad de la luz que sufrían (ese defecto de velocidad sería la masa), creo que en experimento ese de la mina de Japón (Kamiokande o algo así).

Si ahora la velocidad es mayor, el anterior experimento estaba mal, o sea, que no conocemos la masa de los neutrinos......

[Petersen]

¿A qué llamamos exactamente "masa"?

Porque si cualquier partícula llega un momento que no puede acelerarse más, es porque en realidad se comporta como si tuviese masa que por efecto de una gran velocidad produce una inercia infinita.

[jaumegs]

Petersen, mira el siguiente enlace http://forum.lawebdefisica.com/content/ ... -velocidad.

Saludos.

[Petersen]

Precisamente ese artículo con sus dubitaciones en encontrar la definición de masa, nos da la razón.

El hierro es un elemento externo a nosostros al que encontramos una definición. Pero lo definamos o no, existe por si mismo.

La masa parece un concepto en eterna búsqueda de definición, no un ente real y externo, independiente de nosotros que es preciso definir.

Entonces: ¿A que c.. llamamos masa?

[jaumegs]

Antes de intentar responder esta pregunta deberíamos preguntarnos qué conceptos físicos tienen una equivalencia física indiscutible a modo de usarlos como punto de partida, pues de lo contrario la respuesta será igual de ambigua que la pregunta.

Saludos.

[Petersen]

Quizá esa es la cuestión, que conceptos físicos que corresponden a unos contenidos, los cambiamos para abarcar otros, contradictorios con los anteriores, y se crea un lío fenomenal.

Hubiese sido mejor abandonar una palabra y crear otra.

Masa, para lo que tiene materia, y otra cosa, para una nueva cosa.

[aewolframio]

Me parece que lo que dice Petersen es muy válico.

Según el modelo estandar todas las partículas conocidas como leptones (tienen spin fraccionario y cumplen con el Principio de Exclusión de Pauli) tienen una masa en reposo. Creo que a esto es a lo que deberíamos llamar masa, pues no depende de que la partícula se mueva o no.

Mientras que los bosones (tienen spin entero o cero y no cumplen con el Principio de Exclusión de Pauli) son partículas que tienen una masa virtual que solo se manfiesta en el intercambio de fuerza entre fermiones. De hecho estas partículas son las responsables de transmitir las diferentes fuerzas. Estas partículas no tienen masa en reposo (foton, bosones W) y por tanto podría decirse que no tienen materia solo masa en movimiento.

O sea que la materia es una propiedad de los fermiones y no de los bosones. Pero ambos pueden variar su masa cuando están en movimiento, a excepción de los fotones que no puede tener masa pues se mueve a la velocidad de la luz.

Saludos

[jaumegs]

La mecánica newtoniana es un caso particular de la relatividad especial (velocidades muy inferiores a la de la luz). Entonces la segunda ley de Newton () debe surgir de otra ley más compleja para el caso en el que la velocidad sea mucho menor a la de la luz ().

No cambiamos conceptos para abarcar otros. Simplemente si aceptamos lo anterior lo siguiente es concluir que el concepto de masa también surge de la relatividad especial, por lo tanto debe estar definida en ella. Además dicha definición no puede ser cualquiera, debe ser de tal forma que es idéntica a la clásica para el caso de velocidades pequeñas.

Suele ocurrir que cuando nos movemos de lo particular a lo general hay varias soluciones generales que particularizadas dan el mismo resultado. Con la definición de masa ocurre igual: hay varias definiciones posibles para masa que en el caso de velocidades pequeñas toman el mismo significado (definen el mismo concepto).

La masa no tiene una correspondencia física directa. Es un concepto abstracto. Mientras no haya ambigüedad sobre la definición que se está utilizando, ¿qué problema hay en seguirla usando en teorías más complejas?

Saludos.

[jaumegs]

Los términos masa en reposo y masa en movimiento pertenecen a la definición de masa como la oposición de un cuerpo a cambiar de estado de movimiento. La masa vale , que para el caso en reposo tiene un valor y para el de movimiento otro.

Si queremos definir masa como la y dejar de lado la no podemos seguir usando los términos anteriores, pues son completamente equivalentes entre sí y a la masa en sí misma ( sigue valiendo lo mismo valga lo que valga ). ¿Por qué añadirle un adjetivo superfluo? Insinúan una relación con la definición anterior y confunden al lector.

De todos modos, repito lo dicho. La masa clásica es un caso particular de la relativista. Mientras la definición de masa relativista sea equivalente a la de masa clásica para velocidades mucho menores a la de la luz da igual que definición se utilice siempre y cuando no haya ambigüedad en ello (especificar cuál de las dos usamos y no entremezclarlas).

Saludos.