Velocidad de los neutrinos

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

Los neutrinos de supernova eventualmente pueden responder a esto por tiempo de vuelo, pero depende de la comprensión teórica de lo que sucede exactamente dentro de la estrella en explosión.

Hay algunos datos de SN 1987a, pero no tienen la calidad suficiente para proporcionar ni siquiera una respuesta aproximada.

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

Es técnicamente imposible medir la velocidad de tal partícula directamente; y todo depende de "de qué" neutrino estés hablando.

La velocidad está relacionada con la cantidad de movimiento y la cantidad de movimiento con la energía. Entonces puedes tener un neutrino de unos MeV de energía total, otro de unos GeV, etc.

Pero en cualquier caso, la respuesta será "muy, muy cerca" de c.

En todos los casos, los neutrinos pueden considerarse ultrarrelativistas: su energía total es muy superior a su energía en reposo:$E_t >> m_0 c^2$.

En ese caso, esta relación se cumple:$E = p c$dónde$p = \gamma m_0 v$. El problema es ese$m_0$no se sabe con mucha precisión, es del orden de los eV.

Puedes hacer los cálculos insertando una energía plausible para un neutrino solar, o para un neutrino proveniente de un proceso de colisión de alta energía, tomando cualquier valor razonable para la masa restante.

Editar: para arreglar las ideas, la masa en reposo puede ser del orden de 0,1 eV y un neutrino solar típico puede ser del orden de 10 MeV. Eso es un$\gamma = 10^8$!

Se han realizado mediciones experimentales de la velocidad de los neutrinos. Pero hasta ahora, todos han descubierto que los neutrinos se acercaban tanto a la velocidad de la luz que no se detectó ninguna diferencia en la precisión de los experimentos.

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

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

Ellos encuentran

Dicen que esto es aproximadamente 7 órdenes de magnitud más preciso que cualquier límite publicado anteriormente. Sin embargo, se basa en la coincidencia genuina entre los GRB y estos eventos de neutrinos individuales, lo que parece cuestionarse o incluso dudarse en algunos casos.

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

La energía de una partícula es gamma mc^2. Los neutrinos, digamos los neutrinos electrónicos, se producen en unidades de energía de aproximadamente 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 la entrada de datos sobre las oscilaciones de neutrinos, el e-neutrino se estima en alrededor de 1ev más o menos. Así que gamma es muy grande, gamma ~ 10^7. Luego calcule a partir de gamma^2 = 1/(1 - v^2) que da av (o v/c) =~ .9999998.

Está el asunto gracioso de P_- = (1 - gamma^5)/2, que proyecta la helicidad o el giro en la dirección opuesta al momento --- zurdo y 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 es una especie de obstrucción a eso, aunque no es absoluta.

Editar: esta respuesta obviamente está fechada, el resultado se debe a un error de tiempo ( detalles aquí ). Ver las otras respuestas para valores más realistas

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

Más específicamente, el resultado de la medición (del documento arXiv) es