|  Neutrino
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Observação de um neutrino batendo em um próton em uma câmara de bolhas. A colisão ocorreu no ponto onde emanam três faixas da direita da fotografia. é uma partícula sub-atómica dificilmente detectada porque sua interação com a
matéria é muito fraca, sua
carga é neutra e sua
massa extremamente pequena. A sua formação se dá em diversos processos de
desintegração em que sofre transição para um estado de
energia mais baixa, como quando o
hidrogênio é convertido em
hélio no interior do
Sol. Neste momento são gerados todos os
comprimentos de ondas.
A maioria dos neutrinos
que atravessam a Terra são provenientes do Sol, e mais de 50 trilhões deles passam através
do seu corpo a cada segundo[1].
História
Wolfgang Pauli em torno da década de trinta, observou que em vez de ter uma energia de 0,8 MeV, o elétron quando acelerado (emitido), possui uma energia variável entre 0 e 0,8 MeV.
Considerada uma anomalia, o cientista procurou uma forma de adequar matematicamente a prática e a teoria, pois ambas não eram concordantes.
Em torno de
1931, Pauli encontrou vestígios do que poderia vir a ser outra
partícula muito pequena que acompanhava o elétron em sua aceleração. Esta foi denominada de
“neutrino”.
Somente em
1956, é que se comprovou a existência real do neutrino, pois sua interação era tão pequena que quase não foi possível sua detecção. Fisicamente, o primeiro detector de neutrinos consistia de uma
cubo com 400.000 litros de
tetracloroetileno.
No início da década de sessenta, foi descoberto em laboratório que os
prótons e
nêutrons compunham-se de partículas que foram chamadas de
quarks.
Em meados da década de oitenta, os quarks, juntamente com outra classe de partículas subatômicas conhecidas como
léptons, constituíam os blocos construtores fundamentais de toda matéria.
O neutrino
O neutrino é uma das partículas elementares da matéria/energia (neste caso há que se ter cuidado em dissociar a matéria da energia). Tem o mesmo momento angular intrínseco,
spin ou giro da mesma forma que os prótons, elétrons e nêutrons, e diferente dos
fótons que têm o dobro do giro ou
spin.
Pertence à família dos léptons, sua massa é muito pequena (antigamente se pensava que podia ser nula). O spin do neutrino é 1/2, sua carga elétrica pode ser considerada nula. Esta partícula é formada em diversos processos de desintegração beta, e na desintegração dos mésons K. Pode-se dizer (por enquanto) que existem três tipos de neutrino. Estão intimamente associados ao
elétron, ao
tau e ao
múon.
Velocidade
Antes que a ideia de oscilações de neutrinos surgisse, era comumente aceito que eles viajavam à
velocidade da luz.
[2] A questão da velocidade do neutrino está intimamente relacionada à sua
massa extremamente pequena. De acordo com a
teoria da relatividade, se os neutrinos têm massa, eles não podem alcançar a velocidade da luz.
Em setembro de 2011, surgiu a especulação por parte do laboratório Cern, de que os neutrinos podem mover-se a uma velocidade superior à da luz.
[3][4] Esse resultado não havia sido detectado em experimentos anteriores. Nenhum cientista confirmou a medição e ainda são feitos experimentos para dizer se a medição é verdadeira.
Tipos de neutrinos
- Neutrino do elétron = Neutrino eletrônico é associado ao elétron, de número eletrônico +1; neutrino do elétron, seu símbolo é: νe
-
oscilação provável inicial do neutrino do eletron
- Neutrino do múon = Neutrino muônico associado ao múon-menos, e de número muônico +1, seu símbolo é νμ
-
- Oscilação provável do neutrino do múon
- Neutrino do tau = Neutrino tauônico, associado ao tau, e de número tauônico +1, seu símbolo é ντ.
- Oscilação provável inicial do neutrino do tau
Antineutrino
Além dos neutrinos existem os
antineutrinos, estes são
antipartículas de neutrino. Há três tipos de antineutrinos, um associado ao elétron, um ao múon e um ao tau.
Interações
Os neutrinos sofrem, apenas,
interações fracas e
gravíticas. Experiências executadas em laboratórios de partículas indicam que se transformam de um tipo em outro durante seu deslocamento. A isto se chama
oscilações de neutrinos.
Pontecorvo e outros especularam que os neutrinos poderiam ter tais oscilações, pois a quantidade de neutrinos medida que chegavam à terra vindos do Sol eram menores que o predito pela teoria,
[5] mas estas oscilações não eram preditas no Modelo Padrão que descreve as interações das partículas elementares. Este foi a primeira evidência de um fenômeno não descrito pela teoria, e por isto
Koshiba e
Davis ganharam um
Prêmio Nobel em
2002.
A primeira observação direta deste fenómeno foi feita pelo experimento "Opera" (
Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus) usando os dados do
CERN através de feixes de neutrinos do tipo múon enviados do
CERN ao
Laboratori Nazionali del Gran Sasso nos quais foram encontrados neutrinos tau (antes disso, apenas o desaparecimento dos neutrinos múon foi observado em laboratório).
[5]
Matéria transparente
Para a passagem dos neutrinos, a matéria é transparente, isto quer dizer que atravessam a Terra (e presume-se o Sol) praticamente sem perder energia. Além disto, presume-se também que apenas uma pequena fração das partículas é detida pela matéria ordinária.
Para se ter uma idéia da transparência da matéria, suponha-se que houvesse um detector de neutrinos e fótons cuja passagem fosse medida quando provindos do Sol e o aparelho hipotético os deixasse passar, ou seja, apenas
contasse a quantidade de ambos. Os fótons após
contados seriam detidos pela Terra, os neutrinos não. Quer dizer, ao virar o
instrumento para a o chão durante a noite, e posicionando-o
enxergando o Sol através da Terra, seriam contados quase em sua totalidade os neutrinos solares, muito poucos seriam
detidos, o planeta é transparente.
Astrofísica e Astronomia
Em
astrofísica, sabe-se que a detecção de neutrinos é importante para se levantar os meios de observação direta das reações termonucleares no interior do
Sol. Estes corpúsculos são testemunhas diretas da evolução de nossa estrela. A densidade de energia em forma de neutrinos na
radiação cósmica poderá fornecer muitas respostas acerca de nosso
universo. A principal é sobre a idade do universo e a quantidade de matéria/energia negra presente no espaço, com estes dados, pode-se determinar futuramente se o modelo universal é aberto, fechado ou plano.
a forma do tecido universal e suas distorções,
entre outras descobertas que ainda virão.
