Neutrins

"Seixanta-sis mil milions de neutrins travessen cada segon cada centímetre quadrat de pell de cada persona de la Terra. Entren al cos humà i tornen a sortir sense xocar amb res. Després, els neutrins penetren a terra, creuen la Terra a la velocitat de la llum i tornen a sortir per les antípodes, sense haver xocat amb res. 

Els neutrins són les partícules més abundants de l'univers. Són de les més petites, les més lleugeres de totes les que tenen massa, i no tenen càrrega elèctrica. Per això poden creuar la Terra sense xocar, perquè no interactuen elèctricament amb cap dels àtoms pels quals passen.

Vénen de reaccions nuclears com les que es produeixen en el centre de les estrelles. El Sol produeix 10 elevat a 38 (cent bilions de bilions de bilions) de neutrins cada segon. Si és de dia, ens arriben des del cel. I si és de nit, ens arriben des de terra després d'haver creuat la Terra. Per als físics que els estudiem, són missatgers d'informació de l'interior del Sol.

La Terra ens sembla sòlida a nosaltres i és transparent per a un neutrí perquè ens veiem a nosaltres a través de l'electromagnetisme. El cent per cent de les nostres vides està governada per aquesta força, que té un rang d'acció molt llarg. Això fa que puguem tocar objectes que estan bàsicament fets de buit però que, per a nosaltres, estan plens. I veiem que estan plens perquè els nostres ulls són sensors d'electromagnetisme. La llum és una radiació electromagnètica i nosaltres vam identificar diferents longituds d'ona en termes de colors diferents. Però per als neutrins és diferent. Ells no perceben l'electromagnetisme.

Els neutrins només perceben la força feble, que és una força que es dóna a l'interior dels nuclis dels àtoms. Per això un neutrí pot entrar a la Terra i sortir per l'altra punta llevat que topi directament amb el nucli d'algun àtom. I les probabilitats que això passi són molt petites, perquè la mida del neutrí i del nucli són molt petits respecte a la grandària total de l'àtom. Perquè es faci una idea, si un neutrí fos una bala d'un centímetre de diàmetre, l'àtom més petit, el d'hidrogen, seria tan gran com tot el sistema solar des del Sol fins a l'òrbita de Júpiter. Allà, en l'òrbita de Júpiter, hi hauria una altra partícula de la mida d'una bala, l'electró. I en el centre del Sol, hi hauria tres bales més, els quarks del nucli. Res més.

Els neutrins amb prou feines tenen cap influència en la nostra vida diària. Els físics vam aconseguir arribar a detectar-los amb una piscina de 50.000 tones d'aigua molt pura un quilòmetre sota terra a la muntanya Ikenoyama, al Japó. En ser subterrània, allà només hi poden arribar neutrins. Ocasionalment, un d'aquests neutrins interactua amb un nucli atòmic de l'aigua i produeix un fenomen que podem detectar.

Hi havia un gran enigma al voltant dels neutrins. Coneixent la temperatura de l'interior del Sol, podíem calcular quants neutrins havia d'emetre per segon. Però quan en els anys 60 Ray Davies va començar a comptar els neutrins solars, no en va trobar tants com s'esperava. És el que es va anomenar el problema dels neutrins solars. Llavors vam descobrir que, en els 150 milions de quilòmetres de viatge del Sol a la Terra, una part dels neutrins canvia d'identitat. En sortir del Sol, són el que anomenem neutrins electrònics. Però una part d'ells, mentre viatja, es converteix en altres tipus de neutrins. L'important d'aquesta transmutació és que només es pot produir si els neutrins tenen massa. Durant gairebé set dècades, els físics havíem suposat que els neutrins no tenien massa. No obstant això, en descobrir que la matèria visible com la de les estrelles només representa una petita part de la massa de l'univers, es va proposar que els neutrins, de tenir massa, podien representar part de la matèria fosca. Aclarir si els neutrins tenien massa o no era important per comprendre l'univers.

I tenien massa, però molt poca. Un neutrí pesa un milió de vegades menys que un electró, que al seu torn pesa dues mil vegades menys que un protó. I encara que els neutrins són les partícules més abundants de l'univers, perquè per cada protó i cada electró, és a dir, per cada partícula com les que formen els nostres cossos hi ha mil milions de neutrins, són tan lleugers que només representen el 0,1% de la massa de l'univers. Però hi ha tants neutrins en l'univers que pot ser que juguin algun paper que encara no comprenem i haurem de comprendre les seves propietats bàsiques si volem comprendre l'univers. "

Yoji Totsuka, entrevistat per Josep Corbella a La Vanguardia del 01.12.2003