El día 14 de febrero de 2018 hemos asistido a una conferencia sobre neutrinos impartida por Diana Navas Nicolás. Ella es una estudiante de doctorado que pertenece al Departamento de Investigación Básica del CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas). En ese departamento, Diana Navas Nicolás se encarga del análisis de datos en experimentos de Física de Altas Energías y participa como investigadora en experimentos de Física de Partículas Elementales y, en particular, relativos a los neutrinos.
En primer lugar, Diana Navas Nicolás hizo una introducción a la Física de Partículas Elementales. Para ello empezó explicando de qué estamos hechos y habló del modelo estándar de la Física de Partículas. Después, explicó las cuatro fuerzas de la naturaleza: fuerza de la gravedad; fuerza electromagnética; fuerza nuclear débil; y fuerza nuclear fuerte. Presentó a las antipartículas como partículas elementales que tienen propiedades contrarias a las propiedades de los átomos de los elementos químicos. Seguidamente, habló de la radiactividad ambiental, es decir, la radiactividad que existe en la naturaleza sin intervención humana y que fue descubierta por Henri Becquerel en 1896. Terminó esta parte de la charla hablando de los rayos cósmicos, que son partículas subatómicas procedentes del espacio exterior, cuya energía, debido a su gran velocidad, es muy elevada; la velocidad de los rayos cósmicos es cercana a la velocidad de la luz.
La parte central de la charla estuvo dedicada al neutrino. En concreto, habló de la historia del neutrino, la radiactividad beta, el principio de exclusión de Wolfgang Pauli (según el cual es imposible que dos electrones de un mismo átomo puedan tener la misma energía, el mismo lugar e idénticos números cuánticos) y la paradoja de Fermi (o aparente contradicción que hay entre las estimaciones que afirman que hay una alta probabilidad de que existan otras civilizaciones inteligentes en el universo observable y la ausencia de evidencia de dichas civilizaciones). Como hechos relevantes en la historia del neutrino, Diana Navas Nicolás habló sobre el descubrimiento del neutrino por Clyde Cowan y Frederick Reines en 1956, y sobre el problema de los neutrinos solares investigado por John N. Bahcall, entre otros, quien observó una gran discrepancia entre el número de neutrinos que llegaban a la Tierra y los modelos teóricos del interior del Sol. Además, habló sobre el problema de los neutrinos atmosféricos, con especial atención en el descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos y la solución al problema de los neutrinos solares. Finalmente, explicó la diferencia entre los neutrinos artificiales, de aceleradores y de reactores nucleares.
La última parte de la charla estuvo más orientada hacia los lugares donde se realizan los experimentos con neutrinos; un primer ejemplo fue el experimento Double Chooz, que se realiza en Chooz, una localidad francesa, y tiene como objetivo medir el parámetro de oscilación de un neutrino responsable de la transformación de los neutrinos electrónicos en otros neutrinos. Después, explicó la diferencia entre neutrinos cosmológicos y neutrinos de supernova, y habló sobre cómo es la astronomía con neutrinos en IceCube (Ice Cube Neutrino Observatory), un telescopio de neutrinos situado en la estación Amundsen-Scott del Polo Sur. Para concluir, Diana Navas Nicolás nos habló de algunos campos abiertos o activos de la investigación sobre los neutrinos, incluyendo: el estudio de la masa de un neutrino; si el neutrino puede ser su propia antipartícula; la posible existencia de un cuarto neutrino, llamado estéril; y la aplicación práctica de los neutrinos a la sociedad y la industria.
OPINIÓN PERSONAL DE LA CHARLA
En mi opinión, la charla estuvo bien estructurada. En primer lugar, pude conocer algunos conceptos o hechos generales sobre la Física de Partículas; después de saber qué es un neutrino, he podido conocer la historia desde su descubrimiento, incluyendo algunas teorías y paradojas escritas a lo largo de los últimos años y los experimentos más relevantes que se están actualmente realizando. Para ello, Diana Navas Nicolás ha empleado un lenguaje sencillo para explicar un tema complejo y eso es bueno para alumnos de nuestro nivel.
Me ha sorprendido que los neutrinos sean partículas presentes en todo el universo, en distintas formas o tipos, cuya existencia ha sido descubierta hace pocos años y de las que todavía queda mucho que investigar.
