Foi confirmado que os neutrinos têm massa

Um problema que sempre inquietou físicos de todo o mundo acaba de ser solucionado. O fato de a quantidade de neutrinos do elétron -- um dos 'blocos' fundamentais que constituem a matéria -- produzida em reações nucleares no Sol ser bem superior ao número dessas partículas que de fato chega à Terra foi enfim esclarecido.

Novos experimentos realizados no Observatório Sudbury de Neutrinos (SNO), no Canadá, confirmam que essas partículas mudam de forma durante seu caminho do Sol à Terra. Os cientistas observaram que, apesar de apenas neutrinos do elétron serem gerados no Sol, os outros dois tipos existentes (neutrinos do múon e do tau) também atingem nosso planeta. Como apenas partículas que têm massa podem mudar de forma, concluiu-se que os neutrinos têm massa, ao contrário do que afirmam certos autores. Os resultados foram apresentados em abril às Sociedades Americanas de Física e Astronomia.

O SNO é um grande aparelho instalado cerca de dois quilômetros sob o nível do mar. Ele é composto por detectores de luz associados a um tanque cheio de água comum. Dentro do tanque, há um vaso que contém água pesada, isto é, moléculas de água em que os hidrogênios foram substituídos por átomos de deutério. Hidrogênio e deutério são isótopos: têm o mesmo número de elétrons, mas, enquanto o núcleo do primeiro é formado por um próton apenas, o do segundo tem um próton e um nêutron.

"Em uma reação, um neutrino de qualquer tipo colidia com um núcleo de deutério, que liberava um nêutron. Esse nêutron percorria uma certa distância dentro do vaso com água pesada e acabava capturado por outro núcleo de deutério. Isso produzia raios gama, registrados pelos detectores", conta à CH on-line o professor de física Doug Hallman, diretor de comunicação do SNO. O experimento permitiu verificar a taxa com que neutrinos de todos os tipos provenientes do Sol chegam à Terra. "O fluxo medido está de acordo com o modelo solar previsto."

Contudo, ao medir apenas a taxa de neutrinos do elétron vindos do Sol que alcançam a Terra, os cientistas encontraram um valor correspondente a um terço do fluxo total. "Resolvemos o problema dos neutrinos solares: os dois terços restantes do fluxo são formados pelos outros tipos de neutrino, ou seja, essas partículas mudam de forma em sua viagem do Sol até a Terra", conta Hallman.

"Em junho de 2001, já havíamos medido a taxa de neutrinos do elétron que atingiam a Terra e comparado nossos dados com os obtidos por pesquisadores japoneses que estudaram a freqüência com que neutrinos vindos do Sol chegavam ao planeta", lembra o físico Hamish Robertson, da Universidade de Washington (EUA).

Os cientistas do SNO constataram que, caso apenas neutrinos do elétron viessem do Sol, o valor encontrado pela equipe do Japão seria muito elevado. Logo, os resultados anunciados em 2001 já sugeriam que os neutrinos mudavam de forma e tinham massa. "Nossos resultados mais recentes confirmam essa hipótese com 99,999% de certeza", comemora Robertson.

Até ao momento só os fotões é que se pode afirmar que não têm massa!

tig escreveu:Até ao momento só os fotões é que se pode afirmar que não têm massa!

Os fotões e os gravitões. Mas como se sabe ainda não foi confirmada a existência dos gravitões.

Dado que os neutrinos têm massa, fica resolvido o mistério da sua velocidade. Pensava-se que se moviam à velocidade da luz, mas agora como se sabe que têm massa, fica comprovado que a velocidade deles é um pouco menor.

Também é muito importante para a matéria do universo. Dado que os neutrinos são umas das partículas que mais existem no universo, os dados actuais sobre a quantidade de matéria existente no universo, vão ser aumentados.

Carlos Costa escreveu:

tig escreveu:Até ao momento só os fotões é que se pode afirmar que não têm massa!

Os fotões e os gravitões. Mas como se sabe ainda não foi confirmada a existência dos gravitões.

Dado que os neutrinos não têm massa, fica resolvido o mistério da sua velocidade. Pensava-se que se moviam à velocidade da luz, mas agora como se sabe que têm massa, fica comprovado que a velocidade deles é um pouco menor.

Também é muito importante para a matéria do universo. Dado que os neutrinos são umas das partículas que mais existem no universo, os dados actuais sobre a quantidade de matéria existente no universo, vão ser aumentados.

Carlos acho que te enganas-te ai no que eu sublinhei e coloquei a negrito

Carlos Costa escreveu:Dado que os neutrinos não têm massa

Sim, enganei-me. Normalmente confirmo sempre os meus textos antes de postar, mas desta vez passou.
Obrigado, por teres reparado. Vou editar.

Fora disso, apresento-vos aqui um excelente link, que demonstra a enorme importância desta descoberta para toda a física e mais concretamente para a astrofísica: http://www.guia.heu.nom.br/massa_dos_neutrinos.htm

Como nota, deixo aqui a saber que a massa de um neutrino é cerca de um quarto de um milionésimo da massa de um electrão. Isso quer dizer que a massa de um electrão corresponde à massa de 4000 neutrinos.

Não sei se terei força para agarrar num pah LOL

Fiquei confuso Carlos... Primeiro dizes que foi descoberto que os neutrinos tem massa e depois dizes que os neutrinos nao tem massa?

ric37 escreveu:Fiquei confuso Carlos... Primeiro dizes que foi descoberto que os neutrinos tem massa e depois dizes que os neutrinos nao tem massa?

Olá ric

Quando disse que não têm massa, não queria dizer isso. Foi um erro de escrita e não um erro de raciocínio.

Abraço

Muitas pessoas perguntam sobre a massa dos neutrinos.
Esta notícia informa sobre esse assunto.

Sim, na verdade a anos se procura confirmar essa teoria

na verdade a confirmaçao era quanto a existência do Neutrino
e só medindo sua massa que poderia se ter certeza disso

acredito que dezenas ou até centenas de cientistas tenham se envolvido nessa pesquisa, de diversos países, por anos

cavernas foram contruidas, minas foram transormadas em laboratórios

tecnologia foi desenvolvida, só para tornar a detectaçao possível

é realmente um grande momento da ciencia mundial

e o incrível que oq motivou todo esse evento, 'mede' algo irrisório
um neutrino é milhões de milhões de milhões de milhões de vezes menos que eu
e eu não consigo motivar esse investimento todo

ACREDITO QUE ISTO É UMA COMPROVAÇÃO DE QUE OS NEUTRINOS NÃO POSSUEM MASSA, POIS SOMENTE UMA PARTICULA SEM MASSA, PODERIA VIAJAR EM VELOCIDADES MAIORES DO QUE A DA LUZ, POIS SE TIVESSEM MASSA ESSA MASSA SERIA INFINITA AO ATINGIR A VELOCIDADE DA LUZ O QUE NAO É O CASO.

EDSON FONTENELLE escreveu:ACREDITO QUE ISTO É UMA COMPROVAÇÃO DE QUE OS NEUTRINOS NÃO POSSUEM MASSA, POIS SOMENTE UMA PARTICULA SEM MASSA, PODERIA VIAJAR EM VELOCIDADES MAIORES DO QUE A DA LUZ, POIS SE TIVESSEM MASSA ESSA MASSA SERIA INFINITA AO ATINGIR A VELOCIDADE DA LUZ O QUE NAO É O CASO.

OK, mas tem que ver que quando se criou essa lei (da velocidade da luz ser o limite máximo) nem se teorizava a existência do Neutrino.
Ele é muito dificil de ser detectado, e até hoje se suspeitava que ele teria a velocidade da luz, também.

Oq suspeito, é que a "lei" esta quase certa, mas só que o parametro utilizado é que tem que ser adaptado.

O limite máximo de deslocamento, não seria a velocidade do Fóton, e sim do Neutrino.

Pelo que sei, o Neutrino foi 90 nanosegundos mais rápido, num trajeto medido de 180Km.

Se olhar bem, é uma diferença irrisória, seria só 0,00000001 % mais rápido.

Ou seja a lei é a mesma, e se Einstein tivesse oportunidade de ter medido a velocidade do Neutrino e do Foton, faria a mesma lei, mas enunciando que o máximo seria a velocidade do Neutrino.

Tudo normal, estamos só adaptando as leis feitas a quase um século, às nossas medições atuais.

Detector observa neutrino do tipo tau
(AFP) – Há 1 dia

ROMA — Físicos do Laboratório Subterrâneo de Gran Sasso, perto de Roma, anunciaram nesta quarta-feira, pela terceira vez em três anos, uma observação extremamente rara: a transformação de um neutrino do tipo "múon" em um neutrino do tipo "tau".

Partícula elementar da matéria, o neutrino é um bilhão de vezes mais presente no universo do que quaisquer dos constituintes dos átomos. Ele intriga os físicos desde os anos 1960, quando o americano Ray Davies, ganhador o prêmio Nobel, observou que muito menos neutrinos vinham do Sol para a Terra do que calculavam os modelos.

As observações do Laboratório de Gran Sasso apoiam a teoria segundo a qual os neutrinos denominados de múons poderiam se transformar em outra forma, ao longo de sua trajetória, assim como os camaleões, tornando-se indetectáveis.

A experiência internacional OPERA, da qual participam 140 físicos de 28 institutos de pesquisa em 11 países, foi criada em 2001 para descobrir as "oscilações" ou as transformações dos neutrinos. Para esta experiência, um feixe de neutrinos produzidos no Cern, em Genebra, se desloca para o laboratório subterrâneo de Gran Sasso, na Itália, seguindo uma trajetória de 730 km.

Na natureza, existem três tipos de neutrinos, denominados "salvadores": o elétron, o múon e o tau. O OPERA busca os neutrinos do tipo tau, sendo que todos aqueles que deixam o Cern são neutrinos do tipo múon.

O primeiro neutrino tau foi observado pela experiência OPERA em 2010 e o segundo em 2012. De acordo com o encarregado da experiência, o professor Giovanni De Lellis, da Universidade Federico II de Nápoles e do Instituto Italiano de Física Nuclear, a chegada de um terceiro neutrino "é uma confirmação importante das duas observações precedentes".

A equipe OPERA vai realizar suas análises durante dois anos, com o objetivo de pesquisar os outros neutrinos de tau que seriam a prova definitiva deste fenômeno de transformação, indicou o Instituto Italiano de Física Nuclear em um comunicado.

A observação das "oscilações" de neutrinos é um elemento fundamental para a física, pois para oscilar, estas partículas devem ter uma massa ou o "modelo padrão", utilizado para explicar o comportamento das partículas fundamentais.

fonte:
http://www.google.com/hostednews/afp/article/ALeqM5jyCaJ04hCGgza5dfa6ZM9Uauhrhw?docId=CNG.b35089a591b44dabba9a7f889257ced3.3c1

O fato dos neutrinos terem massa já em si produz um problema e tanto para o modelo padrão, principalmente para a relatividade einsteiniana. Pois se deslocam em velocidade “comparada à velocidade da luz”, conforme comunicado oficial do CERN (ver http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2012/06/cientistas-confirmam-que-neutrinos-nao-sao-mais-rapidos-que-luz.html ) e têm massa. Pela relatividade einsteiniana para deslocar-se em velocidade “c” uma partícula dotada de massa, qualquer que fosse a massa, necessitaria de energia infinita. Neste caso eu fico intrigado com esta situação e pergunto qual seria a fonte desta energia toda para levar neutrinos (do tau e do múon, muito mais massivos que elétrons) a esta velocidade?

Eu já perguntei isto a inúmeras pessoas e em diversos locais sem jamais ter obtido qualquer resposta além do já burocrático “a teoria do Einstein está certa mesmo que alguns fatos não possam ser explicados à luz da mesma”.

Além disto, e como se já não bastasse, foi verificado experimentalmente que os próprios fótons têm massa, como se pode verificar em http://en.wikipedia.org/wiki/Photon:

“The photon is currently understood to be strictly massless, but this is an experimental question. If the photon is not a strictly massless particle, it would not move at the exact speed of light in vacuum, c. Its speed would be lower and depend on its frequency. Relativity would be unaffected by this; the so-called speed of light, c, would then not be the actual speed at which light moves, but a constant of nature which is the maximum speed that any object could theoretically attain in space-time.[21] Thus, it would still be the speed of space-time ripples (gravitational waves and gravitons), but it would not be the speed of photons.
A massive photon would have other effects as well. Coulomb's law would be modified and the electromagnetic field would have an extra physical degree of freedom. These effects yield more sensitive experimental probes of the photon mass than the frequency dependence of the speed of light. If Coulomb's law is not exactly valid, then that would cause the presence of an electric field inside a hollow conductor when it is subjected to an external electric field. This thus allows one to test Coulomb's law to very high precision.[22] A null result of such an experiment has set a limit of m ≲ 10−14 eV/c2.[23]
Sharper upper limits have been obtained in experiments designed to detect effects caused by the galactic vector potential. Although the galactic vector potential is very large because the galactic magnetic field exists on very long length scales, only the magnetic field is observable if the photon is massless. In case of a massive photon, the mass term would affect the galactic plasma. The fact that no such effects are seen implies an upper bound on the photon mass of m < 3×10−27 eV/c2.[24] The galactic vector potential can also be probed directly by measuring the torque exerted on a magnetized ring.[25] Such methods were used to obtain the sharper upper limit of 10−18eV/c2 (the equivalent of 1.07×10−27 atomic mass units) given by the Particle Data Group.[26]
These sharp limits from the non-observation of the effects caused by the galactic vector potential have been shown to be model dependent.[27] If the photon mass is generated via the Higgs mechanism then the upper limit of m≲10−14 eV/c2 from the test of Coulomb's law is valid.
Photons inside superconductors do develop a nonzero effective rest mass; as a result, electromagnetic forces become short-range inside superconductors.[28]” [grifos meus]

Isto torna a situação bem embaraçosa, pois nem a luz poderia deslocar-se mais à velocidade da luz, como se pode ver no trecho “If the photon is not a strictly massless particle, it would not move at the exact speed of light in vacuum”.

Se alguém tiver alguma explicação para estas situações eu ficaria extrema e eternamente grato em obter esclarecimentos que meus humildes recursos não me permitiram até então.

Grato pela atenção.

[]s

Por falar nisto, alguém poderia me ajudar nestes detalhes?

1a – Por que os neutrinos praticamente não interagem com a matéria bariônica, se a massa deles é próxima a dos elétrons e estes interagem com a matéria?
Se o que determinasse a interferência ou a não interferência com a matéria fosse a quantidade de massa, os elétrons também não interfeririam com matéria, pois sua massa não é tão diferente da massa dos neutrinos.

1b – Por que os neutrinos praticamente não interagem com a matéria, se fótons interagem com a matéria, sendo todos eletricamente neutros?
Se o que determinasse a interferência ou a não interferência com a matéria fosse a existência de carga elétrica, fótons também não interfeririam com matéria, pois também são eletricamente neutros.

2 - Por que a luz e os neutrinos deslocam-se à mesma velocidade se os processos de emissão são diferentes?
Os fótons (luz) são emitidos na transição de um elétron para um orbital menos energético, enquanto os neutrinos são emitidos em reações chamadas de decaimento beta, nos reatores atômicos e na fusão de núcleos de hidrogênio no interior das estrelas, ou seja, não têm origem nem de longe parecida.

[]s

1a – Por que os neutrinos praticamente não interagem com a matéria bariônica, se a massa deles é próxima a dos elétrons e estes interagem com a matéria?
Se o que determinasse a interferência ou a não interferência com a matéria fosse a quantidade de massa, os elétrons também não interfeririam com matéria, pois sua massa não é tão diferente da massa dos neutrinos.

1b – Por que os neutrinos praticamente não interagem com a matéria, se fótons interagem com a matéria, sendo todos eletricamente neutros?
Se o que determinasse a interferência ou a não interferência com a matéria fosse a existência de carga elétrica, fótons também não interfeririam com matéria, pois também são eletricamente neutros.

R1 a/b:
Talvez os neutrinos sejam capazes traçar uma "trajetória certeira" de modo a transpassar por todos os espaços vazios da matéria que encontrar pelo caminho.


2 - Por que a luz e os neutrinos deslocam-se à mesma velocidade se os processos de emissão são diferentes?
Os fótons (luz) são emitidos na transição de um elétron para um orbital menos energético, enquanto os neutrinos são emitidos em reações chamadas de decaimento beta, nos reatores atômicos e na fusão de núcleos de hidrogênio no interior das estrelas, ou seja, não têm origem nem de longe parecida.


R2:

Considerando-se apenas o fato motivador do movimento, isto é: os aceleradores de partículas, incapazes de por qualquer objeto acima da velocidade da luz, todos os prótons e suas partículas constituintes viajam na mesma velocidade. Difícil é prever o que acontece depois do choque entre os prótons.

Jonas Paulo Negreiros escreveu:R1 a/b:
Talvez os neutrinos sejam capazes traçar uma "trajetória certeira" de modo a transpassar por todos os espaços vazios da matéria que encontrar pelo caminho.

A questão seria, no caso desta hipótese ser verdadeira, entender o mecanismo pelo qual apenas os esnobes neutrinos conseguem fazer isto, pois certamente não são dotados de vontade própria de forma a agir de forma tão arbitrária e indiferente.

Jonas Paulo Negreiros escreveu:R2: Considerando-se apenas o fato motivador do movimento, isto é: os aceleradores de partículas, incapazes de por qualquer objeto acima da velocidade da luz, todos os prótons e suas partículas constituintes viajam na mesma velocidade. Difícil é prever o que acontece depois do choque entre os prótons.

Para levar fótons (tipicamente considerados sem massa, apesar de resultados experimentais apontarem para serem massivos, como se pode ver em http://en.wikipedia.org/wiki/Photon ), neutrinos do elétron (<2,2 eV/c²), do múon (<170 KeV/c²) e do tau (<15,5 MeV/c², dezenas de vezes mais massivos que elétrons!!!) à mesma velocidade (c), mesmo com a diferença entre suas massas sendo de até dezenas de ordens de grandeza (no caso da diferença entre neutrinos e fótons) sem explicação para a origem da energia para isto, nós não temos explicação alguma (salvo desconhecimento meu, para o que solicito a gentileza e especial atenção dos demais frequentadores deste espaço de discussões em esclarecer-me).

Em função deste detalhe e de outros é que acredito que estamos na fase "adolescente" da nossa ciência, que é a fase em que temos certezas de que sabemos tudo e os outros, principalmente os mais experientes, aos quais chamamos de velhos, são menosprezados e destratados, dizemos que não sabem nada, são dinossauros ultrapassados.

O pior de tudo é que atualmente as nossas certezas são "matemáticas", o que é atualmente tido como incontestável, sem nos atentarmos que virtualmente todas as teses atualmente consideradas científicas têm embasamento matemático irretocável, mesmo apontando cenários diferentes e mesmo opostos.

Assim como nos dias atuais nós rimos do modelo ptolomaico, tenho a claríssima impressão de que, se não nos matarmos antes, nos séculos vindouros vão rolar de rir da ciência dos séculos XX e XXI. Perto de nós o Ptolomeu será considerado um gênio (afinal, por mais equivocado que estivesse, ele não tinha todo o imenso arsenal tecnológico que hoje temos).

[]s

Pois é, Robson.
Talvez o século XXI não será perdido. Acredito que poderemos ter surpresas em breve.

Oi Jonas, agradeço seu e-mail.

Oi Robson, acho que tenho uma resposta para sua pergunta:

Robson Z. Conti escreveu:Por falar nisto, alguém poderia me ajudar nestes detalhes?

1a – Por que os neutrinos praticamente não interagem com a matéria bariônica, se a massa deles é próxima a dos elétrons e estes interagem com a matéria?
Se o que determinasse a interferência ou a não interferência com a matéria fosse a quantidade de massa, os elétrons também não interfeririam com matéria, pois sua massa não é tão diferente da massa dos neutrinos.

A TRR afirma que a velocidade c é o limite para as interações físicas. Embora esta teoria não afirme, pode-se generalizar e deduzir dela, que as interações físicas são prejudicadas ou reduzidas com o surgimento gradativo da velocidade relativa, e se anulam totalmente em c.
Não interagir fisicamente significa, ficar totalmente alheio ou transparente, o que permite prever que no limite c, a matéria acelerada, passa ou atravessa ilesa por qualquer objeto em repouso relativo. É isto o que acontece com os neutrinos.
Este mesmo efeito é que permite que erroneamente (eu acho) se diga que a massa aumenta com o aumento da velocidade relativa. Eu penso que esta dificuldade progressiva de interação física, é a mesma que impede gradativamente, que se continue fornecendo energia cinética para matéria acelerada, deixando a impressão que a energia transmitida é insuficiente, mas o que de fato ocorre é que a energia transmitida por um referencial dito em repouso fica impedida pela ausência de interação física, de ser assimilada plenamente pela matéria acelerada, quando a velocidade relativa aumenta.
Já os elétrons interagem com a matéria de forma bem mais intensa porque sua velocidade relativa é significativamente menor.
Acho que este fenômeno ocorre porque a matéria é feita exclusivamente de campo. A matéria não é rígida, e a velocidade máxima de propagação deste campo é a velocidade c.