¿El neutrino tiene carga? ¡Obviamente no!

Recientemente estaba leyendo "Particle Physics: A Very Short Introduction" de Oxford University Press, y en él (aunque aún no lo he terminado) dice:

"La fuerza débil cambia una variedad de partícula en otra, como en ciertas formas de radiactividad. Puede cambiar un protón en un neutrón, o viceversa, lo que lleva a la transmutación de los elementos. Al hacerlo, también libera partículas conocidas como neutrinos".

Siendo alguien que piensa mejor con un diagrama, dibujé esto basado en la información disponible.

Interacciones de neutrinos

Para mí, parece que un neutrino debe tener una carga negativa para cancelar la carga o el protón y hacerlo neutral. El conocimiento de que un neutrón es ligeramente más pesado que un protón parece confirmar que el neutrón es en realidad una unidad estrechamente unida de un protón y un neutrino. Sin embargo, también sé que se dice que los neutrinos tienen carga cero, y sé (o pensé que sabía) que el neutrón está compuesto por 3 quarks.

Obviamente, el neutrino no puede tener carga, o los miles de millones de neutrinos que se mueven rápidamente interactuarían con la materia mucho más de lo que lo hacen. Ciertamente hacen honor a su apodo de "partículas fantasma", entonces, ¿qué está pasando aquí?

Mi mejor suposición es que el libro simplifica demasiado las cosas o las guarda para un capítulo posterior.

Respuestas (1)

La cita es correcta pero un poco engañosa. La declaración "Al hacerlo, también libera partículas conocidas como neutrinos" también incluye electrones, que son la otra partícula que se libera en la desintegración de neutrones, y es la forma en que se descubrieron las desintegraciones beta . El neutrino fue descubierto porque el decaimiento de los neutrones mostró un espectro de impulso de tres cuerpos para el beta/electrón, lo que significa que algo estaba restando impulso. Ese algo se llamaba neutrino.

Esto es lo que realmente sucede, un quark down a través de la fuerza débil transmuta en un quark up el W liberando un electrón y el neutrino invisible.

decaimiento de neutrones

El diagrama de Feynman para la descomposición beta de un neutrón en un protón, un electrón y un antineutrino electrónico a través de un bosón W pesado intermedio

En respuesta a la pregunta del OP: vea en el diagrama de Anna que también hay un electrón que equilibra la carga (los neutrinos no tienen carga).
Gracias por la aclaración, tiene mucho más sentido. Obviamente, todavía tengo mucho que aprender, y estoy deseando hacerlo. :)