Oscilaciones de Neutrinos : un Análisis Cualitativo

Abstract

Uno de los mayores enigmas de la fı́sica contemporánea está relacionado con la fı́sica de los neutrinos. Dentro del modelo estándar de la fı́sica de partı́culas elementales, a los neutrinos se les asigna de manera arbitraria una masa de valor cero, mientras que a las otras partı́culas se les asigna masa a través del mecanismo de Higgs. Sin embargo, la idea de la existencia de masa en los neutrinos aparece como una hipótesis teórica que posteriormente se comprueba de manera experimental a través de las oscilaciones de neutrinos, un fenómeno puramente cuántico que consiste en la posibilidad de que un neutrino de un determinado sabor se transforme u oscile para otro sabor. Esta discrepancia entre teorı́a y experimento es considerada por toda la comunidad cientı́fica internacional como uno de los mayores problemas de la fı́sica de altas energı́as y su solución serı́a de enorme impacto no solo para la fı́sica de partı́culas, si no en diversas áreas como la cosmologı́a, astrofı́sica, materia condensada, etc. Teniendo en cuenta la enorme relevancia del tópico a abordar, en el presente trabajo de grado se hace una recopilación histórica y conceptual del estudio sujeto a los neutrinos, desde su teorización por Wolfgang Pauli hasta la actualidad, pues de dicho fenómeno surgen diversas incógnitas aún sin resolver, tales como la jerarquı́a de masas tanto en quarks como en leptones, la violación de la simetrı́a CP y las oscilaciones de neutrinos en presencia de materia. Además de la revisión histórica, se discuten los diversos experimentos de neutrinos cronológicamente relevantes ası́ como aquellos que se encuentran en actual funcionamiento. También se discuten diversas propuestas teóricas que posiblemente solucionan el problema de la masa de los neutrinos y sus impactos