Premio Nobel de Física 2015

En octubre de 2015 el japonés Takaaki Kajita (izquierda) y el canadiense Arthur McDonald (derecha) recibieron el Premio Nobel de Física por su descubrimiento de la oscilación de los neutrinos. La oscilación de neutrinos fue predicha por el físico italiano Bruno Pontecorvo en 1957, quien continuó investigando el tema hasta el año 1967, momento en el cual le dio a la teoría su forma actual. Al otorgar el premio Nobel 2015 se reconoció la contribución de Pontecorvo.

Los neutrinos se presentan en 3 clases o tipos diferentes llamados sabores leptónicos, ellos son: electrónico, muónico y tau. La probabilidad de medir un sabor particular del neutrino varía periódicamente a medida que se propaga en el espacio. El hecho de que puedan cambiar (u oscilar) de un tipo a otro es una prueba de que poseen masa. Esta característica de los neutrinos no estaba contemplada en el modelo estandard de la física de partículas. Una primera pista de este fenómeno apareció por primera vez en neutrinos solares en 1968, y luego fue confirmada en el super Kamiokande en 1998.

Kajita estudió los neutrinos en el famoso detector super KamioKande, construido en 1987 en la mina Kamioka, en Japón. Este detector medía la radiación producida al chocar los neutrinos con electrones en un medio acuoso, dando lugar a la llamada radiación de Cherenkov, que era capturada por detectores en las paredes de un recipiente de 40 m de diamétro y 40 de alto. Con este dispositivo se pudieron detectar los neutrinos emitidos en la explosión de la supernova 1987A, y también neutrinos solares que confirmaron los resultados obtenidos empleando el detector con cloro. El mayor descubrimiento en ese detector fue realizado por Kajita, quien observó la llamada oscilación de los neutrinos, es decir que estos oscilaban entre dos estados o tipos diferentes, lo cual implicaba que los neutrinos tenian masa. También fue capaz de medir (o acotar el valor de) la masa del neutrino en 1998, lo que motivó el ser galardonado con el premio Nobel de Física en 2015.

Por su parte McDonald trabajó en el Observatorio de Neutrinos de Sudbury, en Ontario, Canadá. Este observatorio se encuentra a más de dos mil metros bajo tierra, en una vieja mina de níquel, y allí observó que los neutrinos procedentes del Sol, no desaparecían como se pensaba hasta ese entonces, sino que oscilaban entre dos tipos distintos, en forma similar a lo detectado por Kajita. Este descubrimiento también fue crucial para demostrar que los neutrinos poseian masa.