La física de partículas es la rama de la física dedicada al estudio de los componentes fundamentales de la materia y de las leyes que rigen sus interacciones. Entre ellos destacan los neutrinos, partículas neutras de espín 1/2 que participan únicamente en interacciones débiles, ya que su extraordinaria naturaleza ha contribuido a ampliar los conocimientos sobre partículas elementales y a actualizar las teorías que las describen. La existencia del neutrino tuvo que ser postulada por Wolfgang Pauli en 1930 para explicar los procesos de desintegración β, en los cuales la distribución energética del electrón emitido sugería la presencia de otra partícula de carga eléctrica neutra no detectada. Algunos años después, Hans Bethe y Rudolf Peierls demostraron que la probabilidad de interacción del neutrino con un núcleo era ínfima. De este modo, los neutrinos se consideraron indetectables durante un cuarto de siglo, hasta que Frederick Reines y Clyde Cowan consiguieron observarlos, más concretamente antineutrinos, mediante un experimento de desintegración beta inversa con antineutrinos producidos en reactores nucleares. Desde entonces se han desarrollado diversos experimentos para estudiar esta partícula, obteniendo en algunos casos resultados inesperados. El Sol y la atmósfera son dos importantes fuentes naturales de neutrinos y diferentes experimentos han proporcionado medidas de su flujo, observando en ambos casos un déficit respecto a la predicción de los modelos teóricos. Estas discrepancias se conocen como las anomalías solares y atmosféricas que, tras varios años de controversia y confirmaciones experimentales, solo pudieron ser explicadas a través del fenómeno denominado oscilaciones de neutrinos, el cual describe el cambio que experimentan los neutrinos tras haber recorrido una cierta distancia. Las oscilaciones de neutrinos son consecuencia de la existencia de mezcla de sabor en los neutrinos, cuyos autoestados de sabor o interacción no corresponden exactamente a los autoestados de masa o propagación, sino a una combinación lineal de ellos por medio de una matriz unitaria de mezcla.

263 páginas. Tesis Doctoral del Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear de la Universidad de Valencia, del Instituto de Física Corpuscular (IFIC) en Valenica y del Rutherford Appleton Laboratory Oxford.

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