Nos quedamos en el Post anterior haciéndonos la siguiente pregunta cuando una Estrella empieza a desmoronarse sobre sí misma:
¿Por medio de qué mecanismo se invierte el sentido de la caída? ¿ Qué es lo que genera el núcleo, que lanza hacia arriba las capas que se desmoronan?
En ciencia, la mayoría de las cosas que conocemos se han descubierto; no obstante, es posible decir que algunas cosas se han inventado realmente, en el sentido de que un científico teórico vio que lógicamente tenían que existir aunque no hubieran sido descubiertas. Esto es lo que ocurrió con el neutrino, inventado por Wolfang Pauli en 1930.
La historia del neutrino es además un buen ejemplo del modo en que la acción de las partículas submicroscópicas, unitariamente casi indetectables, puede tener devastadores efectos a gran escala. Pensemos que, al parecer, los neutrinos realmente pueden dar lugar a una Supernova.
Pauli tuvo que inventar el neutrino por una ley fundamental de la ciencia: la energía puede cambiar de una forma a otra, pero nunca se crea o se elimina. A los científicos atómicos de los años veinte les preocupaba ver que esta ley aparentemente no se cumplía en cierta clase de transformación nuclear llamada desintegración beta, que es, esencialmente, la manera espontánea de descomponerse un neutrón para formar un protón y un electrón.
La carga de los protones es positiva y la de los electrones negativa, mientras que los neutrones no tienen carga alguna, y el neutrón que sufre la desintegración beta también carece de carga eléctrica neta, puesto que las del protón y el electrón se anulan mutuamente.
Resultaba, pues, que la carga eléctrica no se creaba o eliminaba en la desintegración beta: en la jerga de los científicos nucleares, se conservaba. Pero, si la carga se conservaba, quedaba el problema de que la energía total del neutrón solo era mayor que la que sumaban las dos partes resultantes de la desintegración beta. Luego no se conservaba la energía, sino que, por lo visto, había una eliminación de ella.
Para obviar esta dificultad, Pauli inventó una partícula que, aunque no tuviera carga, pudiera volver a igualar la ecuación de energía. Una pequeña fracción de la energía en la desintegración beta, afirmó, se la llevaba esa partícula supuesta que nadie había detectado nunca. Como era a veces realmente muy pequeña la cantidad de energía que faltaba, el neutrino debía tener una masa mínima también: ¡incluso cero! Pauli se daba cuenta de que estaba peligrosamente cerca de la sofistería. Pensaba que nunca nadie podría detectar jamás el neutrino, y así se lo dijo al astrónomo Walter Baade:
“Hoy he hecho lo peor que puede hacer un físico teórico: he inventado algo que nunca se podrá detectar experimentalmente.”
Al principio, Pauli llamó a sus partículas neutrones, pero eran diferentes de los que hoy conocemos con ese nombre, los cuales no fueron descubiertos realmente hasta 1932.
Con exasperación y gestos que la reflejaban, Enrico Fermi explicaba la diferencia a un frío auditorio de científicos, en una conferencia dictada en 1933:
“Los neutrones que ha descubierto Chadwick son grandes, los de Pauli eran pequeños. Estos tendrían que ser llamados neutrinos.”
Fermi calculó que las probabilidades de que un neutrino reaccionara con algo eran muy pocas. Si un neutrino viaja a la velocidad de la luz por un bloque de materia de 3.000 años luz de espesor y con la densidad del agua, sólo tendrá un cincuenta por ciento de probabilidades de reaccionar con un protón.
Pero ocurre que salen grandes cantidades de neutrinos de los rectores nucleares: cerca de éstos pasan 10 billones de neutrinos por centímetro cuadrado. Y aunque cada uno de ellos tiene sólo una mínima probabilidad de ser detectado en experimentos, de hecho algunos pocos lo son, dada la inmensidad de su numero.
Pauli era demasiado pesimista: sí que se ha confirmado la existencia de los neutrinos.
Detector de Neutrinos
Son vastos reactores nucleares las estrellas como el Sol, el cual crea en su centro cantidades ingentes de neutrinos cada segundo. Como el radio solar es sólo de 2 segundos-luz, casi todos los neutrinos que se originan en el Sol, salen sin más disparados a través de la superficie y se dispersan por el espacio. A la Tierra, llegan según se ha calculado, a razón de 65.000 millones de ellos por centímetro cuadrado y segundo: un número considerablemente menor de los que puede producir un reactor nuclear terrestre, pero aún suficiente para que se den unas pocas interacciones detectables.
Y ahora que ya entendemos bien a los neutrinos, pasaremos en la tercera y última parte al hito final, la explosión de una Supernova.
