Para entender porqué el neutrino puede provocar una revolución debemos de hacer algo de historia. A principios de los años 60 la situación de la física teórica era, por decirlo finamente, caótica. Los aceleradores de partículas escupían partículas nuevas día sí, día también; hablar entonces de ‘partículas elementales’ era motivo de cachondeo. Pero entonces entró en juego Murray Gell-Mann y en 1962 anunció una forma de agrupar las partículas que llamó “el Camino Óctuple”, en clara alusión a la filosofía budista. Su teoría –que también fue formulada independientemente por el israelí Yuval Ne’eman- lanzó al ruedo de la física los quarks. Desde entonces los físicos teóricos han ido construyendo un delicado edificio para describir el mundo de las partículas elementales. Ese edificio recibe el nombre de El Modelo Estándar de la Física de Partículas.
En esencia parte de la hipótesis de que existen dos familias principales de partículas elementales: los quarks y los leptones. Así, los protones y neutrones están compuestos por tres quarks mientras que el electrón es un leptón y no está compuesto por nada más pequeño. Para complicar más las cosas, se sabe que existen seis tipos de quarks y seis tipos de leptones que se agrupan de dos en dos formando tres familias. En definitiva, el Modelo Estándar está compuesto por las siguientes partículas: los quarks arriba y abajo -que forman la primera familia-, encanto y extrañeza, y cima y valle.
Los leptones, que también son seis, se agrupan de este modo: el electrón y su neutrino, el muón y su neutrino y el tauón con su correspondiente neutrino. Los físicos, en un alarde de imaginación, llaman a cada uno de estos tipos un sabor aunque, en realidad, sus nombres tienen muy poco sabor. La materia que vemos a nuestro alrededor está compuesta por la primera familia de quarks y de leptones: con las otras se construyen las peculiares partículas que aparecen en los rayos cósmicos y los aceleradores de partículas. Con el paso de los años el Modelo Estándar se fue consolidando y a principios de este siglo solo quedaban pequeños retazos.
La agonía y el éxtasis
Y llegó el 4 de julio de 2012, el gran momento de gloria de la física de partículas. En una multitudinaria rueda de prensa en el CERN (Ginebra) se anunciaba la detección de la partícula por la que, en gran medida, se decidió construir el acelerador LHC: el bosón de Higgs. La fiesta estaba justificada pues desde la detección del quark top los físicos de partículas llevaban casi 20 años sin nada interesante que llevarse a la boca. Su detección dio el espaldarazo definitivo al Modelo Estándar, pues los experimentos realizados desde 2012 han ido confirmando que tiene las propiedades que predice la teoría.
Claro que en una esquina oscura del modelo hay un incómodo visitante que se niega a adaptarse a ese edificio teórico tan bien construido: el neutrino. Durante la segunda mitad del siglo XX, y a medida que progresaba la experimentación con esta elusiva partícula, se iba pergeñando su papel en el Modelo Estándar: es la única partícula material con masa cero; hay exactamente tres tipos de neutrinos -electrónico, muónico y tauónico-; y los neutrinos y sus correspondientes antipartículas son diferentes, distinguiéndose por una característica llamada helicidad -una versión de lo que en nuestro mundo cotidiano consiste en girar a derechas (dextrógiro) o a izquierdas (levógiro)-: todos los tipos de neutrinos son levógiros y sus antineutrinos, dextrógiros. Esta es una propiedad permanente y no puede cambiar (un neutrino no puedo ser dextrógiro) porque su masa en reposo es cero.