Imagen: Espectro de energía de la partícula beta. Autor Sprawls Educational Foundation.
La energía promedio de la partícula beta es menor que la energía máxima de descomposición, lo que parece contrario a la primera ley de la termodinámica. Para resolver esta paradoja, Wolfgang Pauli propuso, en 1930, que la energía "faltante" se la llevara otra partícula, aún no descubierta, a la que bautizó como neutrón, rebautizada como neutrino en 1933 por Enrico Fermi, y observada experimentalmente en 1956.
La radiactividad beta es un tipo de radiactividad en la que un núcleo atómico inestable emite una partícula beta, que puede ser un electrón (β-) o un positrón (β+).
Cuando un núcleo es inestable, trata de estabilizarse deshaciéndose de parte de su exceso de energía. En el caso de la radiactividad beta, la desintegración se produce al transformar un neutrón o un protón en una partícula beta y en un neutrino o antineutrino.
Así, en la desintegración β, un neutrón se transforma en un protón y un electrón, por lo que el núcleo emite un electrón.
En la desintegración β+, un protón se transforma en un neutrón y un positrón, por lo que el núcleo emite un positrón.
Antes del descubrimiento del neutrino, los científicos habían observado situaciones en las que la conservación de la energía y el impulso parecían violarse en los procesos de desintegración radiactiva. Por ejemplo, en la desintegración beta, el núcleo inestable emite una partícula beta y un neutrino (o antineutrino). Pero en ese momento, los científicos no conocen el neutrino y descubren que la energía cinética de la partícula beta emitida no es igual a la energía total de la desintegración, lo que viola la ley de conservación de la energía.
La primera ley de la termodinámica establece que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra.
¡En esta transformación, hubo una falta de energía!
Por lo tanto, era necesario renunciar a la conservación de la energía pero también a la invariancia de las leyes físicas por traslación del tiempo. Esta idea fue considerada pero habría tenido profundas implicaciones para la física.
¡Esto es lo que se ha llamado el rompecabezas de la radioactividad beta!
De hecho, esta invariancia del tiempo es un principio fundamental de la física que subyace en muchas teorías y descubrimientos en física, incluida la relatividad especial de Einstein y la mecánica cuántica. Ayuda a comprender la dinámica de sistemas físicos complejos y fenómenos como la conservación de la energía y el impulso.
Para resolver el enigma de la radiactividad β, un físico teórico austriaco, Wolfgang Pauli (1900-1958) planteó la idea de que la descomposición no produce dos partículas sino tres. En esta hipótesis se salvan las leyes de conservación de la energía.
"..., descubrí un remedio inesperado para salvar las leyes y estadísticas de conservación de energía. Se trata de la posibilidad de existencia en los núcleos de partículas neutras de espín, obedeciendo al principio de exclusión, pero diferentes de los fotones en que no se mueven a la velocidad de la luz, y que llamo neutrones". Wolfgang Pauli, Zúrich, carta fechada el 4 de diciembre de 1930 dirigida a una conferencia que tenía lugar en Tübingen adonde no podía ir.
Pauli sugirió que su partícula era muy ligera, sin carga eléctrica e interactuaba muy débilmente con la materia, lo que explicaría por qué era difícil de detectar.
En 1932, un físico británico, James Chadwick (1891-1974) descubrió una partícula subatómica real que tenía una masa similar a la del protón, pero que era neutra. Chadwick llamó a esta partícula el "neutrón", pero esta partícula es completamente diferente de la partícula hipotética propuesta por Pauli.
Enrico Fermi desarrolló la primera teoría detallada de la desintegración beta utilizando la hipótesis de Wolfgang Pauli de la existencia de una partícula adicional. Es él quien le da el nombre de neutrino "pequeño neutrón" a esta partícula. Fermi eligió este nombre para la partícula hipotética que propuso Pauli porque descubrió que esta partícula no tenía carga eléctrica y no interactuaba fácilmente con la materia, lo que dificultaba su detección. Por lo tanto, el nombre "neutrino" refleja estas propiedades de la partícula.
No fue hasta 1956 que Frederick Reines (1918-1998) y Clyde Cowan (1919-1974), dentro del laboratorio de Los Álamos en Estados Unidos, descubrieron experimentalmente la existencia de neutrinos, propuesta teóricamente varias décadas antes por Pauli y Fermi.
El Láser Femtosegundo: del Tiempo Ultra-Corto a la Potencia Extrema 
El Mundo del Color 
Los colores del arcoiris 
La naturaleza de la luz 
Lámpara de plasma
y concepto de campo 
¿Qué es el Vantablack? 
Experimento de Michelson
y Morley 
Calculo de Corrimiento al rojo o redshift (z) 
Espectacular
airglow en Francia 
Luz, toda la luz del espectro 
Las espículas del Sol Azul 
Oscurecimiento global 
Pilar solar, un vínculo entre el cielo y la tierra
La velocidad de la luz y el espacio-tiempo 
El universo de los rayos X 
Anillos de diamantes sobre el Pacífico 
La increíble precisión del segundo 
Efectos de la aberración de la luz 
Radiactividad, natural y artificial 
¿Por qué las partículas elementales no tienen masa? 
La sombra del agujero negro 
El amanecer y sus rayos de luz 
La luna azul 
Ilusión gravitacional o lente gravitacional
La increíble ilusión del mismo color 
Tormenta perfecta y efectos devastadores 
El viaje infernal del fotón 
El poder del sol 
Bioluminiscencia de organismos vivos 
Eclipses explicados por el plano de la órbita
Gran luna 
Luz laser 
No vemos con nuestros ojos sino con nuestro cerebro
Diferencias
entre calor y temperatura 
Ilusión de la gran luna 
Luz zodiacal, el resplandor blanco difuso 
Explicación del 8 del analema 
Arca anti-crepuscular de la Sombra
de la Tierra 
¿Cuántos fotones para calentar una taza de café?
Espectroscopia, una fuente
inagotable de información 
La luz Cherenkov 
Las luces del sol 
¿Qué es una ola? 
La ecuación de Planck y la luz del cuerpo
negro 
Conservación de energía