En pocas palabras, los neutrinos son difíciles de detectar porque casi nunca hacen el tipo de cosas que nos permiten detectar una partícula.
En realidad no podemos ver ninguna partícula subatómica (son demasiado pequeñas). Detectamos partículas cuando hacen algo que hace que emitan o modifiquen algún tipo de radiación electromagnética, que incluye la luz. Una interacción con una partícula puede emitir un fotón (alguna forma de luz) o modificar una corriente eléctrica.
Por ejemplo, considere un detector de protones en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Este detector utiliza silicio para crear diodos, un dispositivo semiconductor que solo permite que la corriente eléctrica fluya en una dirección. Cuando un protón impacta en uno de los diodos, altera el flujo de corriente eléctrica, y los instrumentos pueden detectarlo. Los diodos están dispuestos en tres dimensiones, por lo que al identificar qué diodos se activan, las computadoras pueden determinar la ruta del protón. El protón está interactuando con el material en los diodos, y eso es lo que detectamos.
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El problema con los neutrinos es que casi nunca interactúan con nada. No interactúan a través de la fuerza electromagnética, ni a través de la fuerza nuclear fuerte; más bien interactúan solo a través de la débil fuerza nuclear, y lo hacen raramente.
Los neutrinos son alucinantes y distantes. Considere los neutrinos producidos por nuestro sol. A medida que ocurren reacciones nucleares en nuestro sol, la luz producida en el núcleo del sol tarda miles de años en llegar a la superficie del sol, debido al hecho de que los fotones interactúan constantemente con la materia densa a su alrededor. Por el contrario, un neutrino creado en el núcleo del sol sale del sol en segundos, viajando a través de las 432,000 millas de materia densa desde el núcleo del sol hasta la superficie, sin interacción alguna. Una pequeña parte de estos se dirigen hacia la Tierra, y una pequeña parte de ellos se dirige hacia ti. Miles de millones de ellos pasan a través de usted cada segundo, sin interactuar con los átomos en su cuerpo de ninguna manera.
Un detector funciona según la teoría de que si haces que suficientes neutrinos pasen a través de suficiente materia, uno de ellos interactuará de alguna manera que puedas detectar. Los detectores de neutrinos siempre son enormes, para proporcionar la mayor cantidad de materia posible para interactuar. Un tipo de detector busca las llamadas interacciones de corriente neutra en las que un neutrino transfiere parte de su impulso a otra partícula, y luego se detecta esa partícula. En las interacciones de corriente cargada , un neutrino de alta energía se transforma en un leptón (electrón, muón o tau), y estos se detectan fácilmente. Pero, de nuevo, el problema clave es que estas reacciones ocurren raramente.
