OSCILAÇÃO
O neutrino muda de sabor!
“Imagine que você comprou uma caixa de sorvete de chocolate na loja, chegando em casa, ao abrir esta caixa você descobre que o sorvete tem sabor de baunilha! Então você coloca uma colher do sorvete na sua tigela e caminha até outra sala para comê-lo, onde você fica surpreso ao descobrir que agora o sorvete tem sabor de morango. Isso é o que acontece com os neutrinos.”
O trecho retirado da página “All Things Neutrinos” é uma analogia do que acontece com os neutrinos.
Por incrível que pareça, o sabor do neutrino pode mudar entre sua fonte e sua detecção. Por exemplo, o Sol produz apenas neutrinos eletrônicos, mas os experimentos na Terra detectam neutrinos do elétron, do múon e do tau. A justificativa plausível para o fato é a mudança de sabor do neutrino eletrônico ao longo de sua viagem do Sol até a Terra. Esse fenômeno é conhecido como Oscilação de Neutrinos.
Esse comportamento do neutrino intriga a comunidade científica, a qual emprega uma cooperação mundial de cientistas e de recursos financeiros para desvendar esse mistério. Acredita-se que o entendimento desse fenômeno ampliará a visão dos cientistas em relação a compreensão do Universo.
Uma explicação para a Oscilação!
A explicação para a oscilação tem relação com as massas (m1, m2 e m3) que constituem cada neutrino.
Como vimos, existem 3 partículas chamadas de neutrinos físicos, os quais são denominamos por ν1, ν2 e ν3. Cada uma destas partículas possui massa m1, m2 e m3, respectivamente. Por alguma razão ainda desconhecida, eles não podem ser detectados individualmente, somente os 3 ao mesmo tempo.
Por exemplo, quando detectamos um neutrino do elétron (νe), na realidade, estamos detectando uma combinação dos 3 neutrinos físicos:
νe = A.ν1 + B.ν2 + C.ν3
onde A, B e C são os coeficientes de mistura, ou seja, eles determinam “o quanto” de cada neutrino físico (ν1, ν2 e ν3) compõe o neutrino do elétron νe. O mesmo ocorre para os outros dois sabores νµ e ντ.
νµ = D.ν1 + E.ν2 + F.ν3
ντ = G.ν1 + H.ν2 + I.ν3
Logo, podemos concluir que cada uma das equações acima representa um sabor de neutrino. Do ponto de vista quântico, podemos dizer que cada sabor do neutrino é representado como uma superposição de neutrinos físicos.
Constituição dos neutrinos. Fonte: Symmetry Magazine / Sandbox Studio, Chicago
Sabendo de tudo isso, fica fácil entender que alterando os coeficientes de mistura, o sabor também é alterado. Não sabemos tão bem o mecanismo e razões para ocorrer tal fato, mas sabemos que os coeficientes de mistura sofrem alterações contínuas durante os deslocamentos dos neutrinos, quanto maior o deslocamento maior a probabilidade de mudar o sabor.
Abaixo, podemos ver uma representação ilustrativa da oscilação do neutrino do elétron em neutrino do múon. Claramente, a mudança de sabor ocorreu após diminuir a influência do neutrino 1 e aumentar a influência dos neutrinos 2 e 3.
Editado do endereço: http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/sk/sk/neutrino-e.html
Contudo, não é errado dizer que o sabor do neutrino é um estado momentâneo. Ele pode assumir qualquer um dos 3 sabores durante seu trajeto, porém quando detectado, ele apresenta o sabor de maior probabilidade no momento.
CONCLUSÕES SOBRE OS NEUTRINOS
Oscilação = mudança de sabor do neutrino.
Cada sabor do neutrino é representado como uma superposição de 3 neutrinos físicos.
Os neutrinos podem assumir qualquer um dos 3 sabores durante suas viagens.
Alterando os coeficientes de mistura, o sabor também é alterado.
Quanto maior o deslocamento maior a probabilidade de ocorrer a oscilação de sabor.