Oscilação de neutrinos no vácuo e o problema do neutrino solar

Abstract

In this work we aim to introduce the physics of the neutrino, from its first proposal by Wolfgang Pauli, until the experimental evidence of flavor oscillation, which gave the 2015 Nobel Prize in Physics to Arthur McDonald and Takaaki Kajita. After we present the so called Solar Neutrino Problem, which is based on the fact that experiments to detect electronic-neutrinos from the Sun have shown a deficit in the expected values, we will develop the physics behind the model of flavor oscillation due to difference in mass, focusing on the two flavor case between νe and νa, where νa is a non-electronic neutrino flavor. In this model we use the mixing matrix to compose a coherent neutrino flavor state using what is called neutrino mass eigenstates, and after finding the probabilities of survival, we discuss how is this evidence contributing to the development of the physics beyond standard model

NestetrabalhovamosapresentaradefiniçãoeaFísicaqueenvolveosneutrinos,abrangendo desdeapropostadesuaexistência,atéaconfirmaçãoexperimentaldofenômenooscilatório, que rendeu o Prêmio Nobel de Física em 2015 à Arthur McDonald e Takaaki Kajita. Após contextualizar o problema do neutrino solar, que baseia-se no fato de experimentos para detectar neutrinos do elétron vindos do Sol terem evidenciado um déficit nos valores esperados, vamos apresentar e desenvolver o chamado modelo de oscilações de sabor induzida por diferença de massa, tendo como foco deste trabalho a oscilação entre νe e νa, onde νa é o estado de um neutrino não-eletrônico. A elaboração do modelo baseia-se em considerar os estados de sabor como sendo combinações coerentes dos autoestados de massa, regidos pela chamada matriz de mistura, e por fim, através do cálculo da probabilidade de sobrevivência, aplicamos o modelo aos dados experimentais obtidos por algumas colaborações, evidenciando sua relevância no desenvolvimento da chamada Física além do modelo padrão