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Medición de la helicidad del neutrino — Maurice Goldhaber, Lee Grodzins y Andrew Sunyar

1958 d.C. · Transmisión: Global
FísicaDescubrimientoNorteamericana

Maurice Goldhaber, junto con Lee Grodzins y Andrew Sunyar en el Brookhaven National Laboratory, publican en 1958 "Helicity of Neutrinos", un experimento que mide directamente, por primera vez, una propiedad fundamental del neutrino: su helicidad, es decir, si su espín está alineado o no con su dirección de movimiento. El experimento llega apenas un año después de que Tsung-Dao Lee y Chen-Ning Yang propusieran teóricamente (1956) que la paridad —la simetría especular— no se conserva en las interacciones débiles, y de que Chien-Shiung Wu lo confirmara experimentalmente (1957) observando que los electrones emitidos en la desintegración beta del cobalto-60 salen preferentemente en una dirección respecto al espín nuclear. El experimento de Goldhaber va un paso más allá: mediante un análisis combinado de la polarización circular y la dispersión resonante de rayos gamma emitidos tras la captura electrónica orbital del europio-152, los tres físicos determinan que el neutrino tiene helicidad negativa, es decir, es siempre "zurdo" —su espín apunta en sentido contrario a su dirección de movimiento—, sin ninguna excepción observada. El resultado establece de forma cuantitativa y definitiva la naturaleza V-A (vector menos axial) de la interacción débil: la fuerza que gobierna la desintegración beta actúa únicamente sobre partículas zurdas (y antipartículas diestras), una asimetría estructural que no tiene análogo en la gravedad, el electromagnetismo ni la interacción fuerte. El experimento, descrito hoy en prácticamente todos los libros de texto de física nuclear y de partículas por la elegancia de su diseño, se convierte en piedra angular para la comprensión moderna de la interacción débil y, décadas más tarde, para la física de neutrinos.

InstituciónBrookhaven National Laboratory
Región históricaEE.UU. (Nueva York)
Fuente primariaGoldhaber, M., Grodzins, L., Sunyar, A.W. — "Helicity of Neutrinos" (Physical Review, 109(4), 1015-1017, 1958). DOI: 10.1103/PhysRev.109.1015
Fuente secundariaWolf Prize — Physics 1991 — Press release (wolffund.org.il/maurice-goldhaber); Lee, T.D., Yang, C.N. — "Question of Parity Conservation in Weak Interactions" (Physical Review, 104, 254, 1956); Wu, C.S. et al. — "Experimental Test of Parity Conservation in Beta Decay" (Physical Review, 105, 1413, 1957)
Lengua originalinglés
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