Velocidad de los neutrinos

Question

Todo el mundo sabe que está cerca de $c$ pero, ¿cuánto se acerca? ¿Cuáles son los resultados recientes?

Answer 1

Su pregunta equivale a preguntar cuál es la masa absoluta de los neutrinos, y la respuesta es actualmente desconocida. Tenemos valores decentes para las diferencias de las masas al cuadrado para los tres estados de neutrinos requeridos (un par separado por aproximadamente $7.7 \times 10^{-5}\text{ eV}^2$ y otro que se separa de ellos por unos $\pm 2.4 \times 10^{-3}\text{ eV}^2$ (pero nótese la ambigüedad de signos un problema conocido como la cuestión de la jerarquía de masas)). Esto pone un límite inferior a la masa del más estado masivo a unos $0.05\text{ eV}$ pero no pone ningún límite no trivial a la masa más baja del neutrino.

Los neutrinos de las supernovas podrían eventualmente ser capaces de responder a esto mediante el tiempo de vuelo, pero depende de la comprensión teórica de lo que ocurre exactamente en el interior de la estrella que explota.

Hay algunos datos de SN 1987a, pero no son de suficiente calidad como para dar una respuesta siquiera aproximada.

Lo mejor que podemos decir en este momento es que se sabe que son bastante pequeños, de hecho. (Y eso es otro problema para mantener ocupados a los teóricos...)

Answer 2

Se han realizado mediciones experimentales de la velocidad de los neutrinos. Pero hasta ahora, todos ellos han encontrado que los neutrinos iban tan cerca de la velocidad de la luz que no se podía detectar ninguna diferencia dentro de la precisión de los experimentos.

Aquí se describen un par de medidas: http://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Speed

Answer 3

Un documento de Wie et al. (2016) utiliza la coincidencia entre los rayos gamma de las explosiones de rayos gamma y los neutrinos individuales de 3-30 TeV para estimar la diferencia de velocidad de propagación entre los neutrinos y los fotones.

Encuentran $$ \frac{|v-c|}{c} < 2.5 \times 10^{-18} $$

Dicen que esto es unos 7 órdenes de magnitud más preciso que cualquier límite publicado anteriormente. Sin embargo, depende de la auténtica coincidencia entre los GRB y estos eventos individuales de neutrinos, lo que parece estar en cuestión o incluso ser dudoso en algunos casos.

El límite de masa que esto impone a los neutrinos parece ser un $<6.8$ keV, pero es una medición directa de la velocidad en lugar de una extrapolación de la velocidad a partir de un límite de masa y de la relatividad especial.

Answer 4

La energía de una partícula es gamma mc^2. Los neutrinos, digamos los neutrinos de los electrones, se producen en unas unidades de energía de 1-10 MeV. No estamos tan seguros de las masas absolutas de los neutrinos, pero hemos medido estimaciones de las masas relativas de los neutrinos. A partir de la matriz CKM y PMNS y de la aportación de datos sobre las oscilaciones de los neutrinos, se estima que el e-neutrino es de aproximadamente 1ev. Así que gamma es muy grande, gamma ~ 10^7. Entonces calcula a partir de gamma^2 = 1/(1 - v^2) que da un v (o v/c) =~ .9999998.

Existe el curioso asunto de la P_- = (1 - gamma^5)/2, que proyecta la helicidad o el espín en la dirección opuesta al momento, es decir, la zurdera y la violación de la paridad. Un neutrino masivo significa que, en principio, se podría impulsar a un marco donde el neutrino es diestro. La pequeña masa y la gran gamma son una especie de obstáculo para ello, aunque no es absoluto.

Answer 5

Edición: Esta respuesta está obviamente fechada, el resultado al que se refiere se debe a un error de sincronización ( detalles aquí ). Vea las otras respuestas para obtener valores más realistas

¡La respuesta a día de hoy (2011/09/23) parece ser "medido ligeramente más rápido que c" ! ( Comunicado de prensa y arXiv ). Con un gran signo de interrogación, por supuesto.

Más concretamente, el resultado de la medición, (del documento arXiv) es $$\frac{v-c}c = (2.48 \pm 0.28 ({\text{stat}})\pm 0.30 (\text{syst}))\times 10^{-5} $$