¿Cómo cambian su sabor los neutrinos cuando viajan del sol a la tierra si viajan a la velocidad de la luz? ¿Este cambio requiere pasar el tiempo?

Bien, en primer lugar, ahora se cree que los neutrinos tienen masa, lo que significa que viajan cerca de la velocidad de la luz, no a la velocidad de la luz.

Pero en lo que respecta al cambio de sabor, no debes pensar en ello como algo que sucede en el camino. Es un poco más matizado que eso.

Piensa en el principio de incertidumbre. La posición y el momento de una partícula no se pueden medir simultáneamente, ¿verdad? La razón es que cuando la partícula está en una posición “eigenstate” (estado “apropiado”; “eigen” es una palabra alemana que se usa en la literatura de física), no está en un estado propio momentum y viceversa. Mida su posición con precisión y su impulso se vuelve incierto; mide su impulso con precisión y ahora es la posición que no se puede conocer con precisión. Pero este principio no se limita a la posición y el impulso; otras cantidades medibles también corresponden a estados propios.

Entonces, ¿qué sabemos sobre un neutrino? Tiene masa, tiene sabor. Pero aquí está la cosa: cuando el neutrino está en un estado propio de sabor, no está en un estado propio masivo. Cuando está en un estado propio masivo, no está en un estado propio saborizante.

Cuando se crea un neutrino de electrones en el Sol, está en un estado propio de sabor: definitivamente es un neutrino de electrones. Pero este estado propio corresponde a una mezcla peculiar de estados propios masivos; el neutrino no tiene una masa bien definida, más bien, su masa es una mezcla de tres posibles estados de masa.

Y estos tres estados de masas viajan a diferentes velocidades hacia la Tierra. Entonces, para cuando llegan, están un poco desfasados ​​en comparación con el comienzo de su viaje. Por lo tanto, no reconstituyen el eigenstate con sabor a electrones a la perfección. Cuando ahora observamos el sabor del neutrino, existe la probabilidad de que aparezca como un neutrino muón.

Entonces, no es que el neutrino haya cambiado de ser un neutrino electrónico a un neutrino muón; es que en el punto de detección, lo que comenzó originalmente como un neutrino electrónico ahora tiene una probabilidad significativa de ser detectado como un neutrino muón.

Es por eso que se cree que los neutrinos tienen masa y no viajan exactamente a la velocidad de la luz, sino ligeramente por debajo de ella. Pero tienen muy poca masa, y dado que las reacciones que los producen les dan mucha energía, deben viajar cerca de la velocidad de la luz. Pero la razón para creer que los neutrinos tienen masa es que el tiempo pasa para ellos.

Por lo que podemos decir, tienen masa, aunque pequeña, por lo que no se mueven a la velocidad de la luz. En cuanto a la naturaleza precisa de sus “oscilaciones”, todavía se está estudiando.

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