¿Los neutrinos se refractan?

La más benigna de las interacciones es la refracción. Si bien los neutrinos rara vez interactúan con la materia en un sentido como el efecto fotoeléctrico, ¿significa eso que tampoco se refractan?

Respuestas (1)

Los neutrinos son partículas puntuales de la mecánica cuántica que interactúan débilmente, con una masa muy pequeña.

La refracción es un fenómeno de la mecánica clásica, ocurre con las ondas que viajan en un medio y es una sinergia colectiva de muchos fotones que inciden en el campo de los átomos y moléculas del medio. Los fotones individuales no se refractan sino que se dispersan. En sinergia con los trillones de fotones en la onda de luz, la refracción aparece como un fenómeno emergente.

Los neutrinos tienen una probabilidad muy pequeña de dispersarse con los átomos y las moléculas, pero existen neutrinos provenientes del sol en grandes cantidades y, por lo tanto, la pregunta no es irrelevante. Existen estudios que derivan un índice de refracción del flujo de neutrinos dentro de varios modelos de neutrinos para el sol, como por ejemplo aquí.

Se señala que, para que los neutrinos mantengan la coherencia en la distancia requerida para las soluciones de Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein al problema de los neutrinos solares, se deben considerar los efectos derivados de la dispersión múltiple de neutrinos. Damos una derivación simple para el índice de refracción del neutrino que tiene en cuenta este efecto. También se muestra que el mismo método es útil para situaciones con densidades de materia variables y mezcla de neutrinos. También examinamos la cuestión de si la coherencia de la propagación de neutrinos en la materia se verá afectada por la activación de un campo magnético externo, suponiendo que los neutrinos tengan un gran momento magnético.

Gracias Anna V, esto fue extremadamente útil y abrió la puerta a algunas ideas interesantes sobre el tema.