Γιορτάζοντας για τα 90 χρόνια της επιστήμης των νετρίνων

04/12/2020 | egno.gr

Παρουσιάζονται σε τρεις γεύσεις και μπορούν να μετασχηματίζονται μεταξύ των διαφορετικών αυτών τύπων καθώς ταξιδεύουν. Περνούν μέσω της περισσότερης ύλης χωρίς να ανιχνεύονται και χωρίς διακοπή. Δεκάδες τρισεκατομμύρια από αυτά περνάνε μέσα από το σώμα ενός ανθρώπου όση ώρα χρειάζεται αυτός για να διαβάσει αυτή την πρόταση. Αλλά δεν υπάρχει ανησυχία – είναι αβλαβή. Παράγονται από τον Ήλιο, στο εσωτερικό της Γης, σε πυρηνικούς αντιδραστήρες, από άστρα που εκρήγνυνται και από τις κοσμικές ακτίνες που αντιδρούν με την γήινη ατμόσφαιρα, για να αναφερθούν ορισμένες πηγές τους ανάμεσα σε άλλες.

Ενώ πολλά πειράματα, στο παρελθόν και στο παρόν, μας έχουν διδάξει πολλά σχετικά με αυτά τα σωμάτια, παραμένουν πηγή πολλών αναπάντητων ερωτημάτων και άλυτων μυστηρίων στην επιστήμη. Μια σειρά μεγαλεπήβολων νέων πειραμάτων αναζητούν στοιχεία για να γεμίσουν τα πιο σημαντικά κενά στη γνώση μας. Κάθε ένας από τους τρεις τύπους τους έχει επίσης έναν αντίστοιχο στην περιοχή της αντιύλης και δεν είναι ακόμη σαφές εάν αυτοί, οι αντίστοιχοι τύποι της αντιύλης, είναι ουσιαστικά ίδιοι με τις κανονικές μορφές τους – η απάντηση σε αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει να εξηγηθεί αν παίζουν ουσιώδη ρόλο στο ότι η ύλη υπερτερεί της αντιύλης στο σύμπαν. Γνωρίζουμε ότι έχουν τρεις διαφορετικές τιμές μάζας, επίσης, αλλά δεν είμαστε ακόμη σίγουροι ποιο από αυτά τα τρία είναι ελαφρύτερο ή βαρύτερο.

Ανακαλύφθηκαν το 1956 και η ύπαρξή τους προτάθηκε πριν από 90 χρόνια, στις 4 Δεκεμβρίου του 1930. «Αυτά», εφόσον εμφανίζονται, είναι τα υποατομικά σωμάτια που ονομάζονται νετρίνα [και, επειδή η πληροφορία λαμβάνεται από το Berkeley Lab, αναφέρουμε ότι το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ έχει μακρά ιστορία συμμετοχής στα πειράματα για τα νετρίνα και στις ανακαλύψεις σε ένα εύρος τοποθεσιών, από ένα μέρος περίπου 2,1 χιλιόμετρα βαθιά σε ένα ορυχείο νικελίου στο Οντάριο του Καναδά, μέχρι ένα ερευνητικό υπόγειο χώρο κοντά σε ένα πυρηνικό σταθμό ενέργειας βορειοανατολικά του Hong Kong, και ένα παρατηρητήριο νετρίνων θαμμένο στον πάγο κοντά στον Νότιο Πόλο. Στο τέλος του κειμένου μπορεί να βρείτε σύνδεσμο και να διαβάσετε σχετικά με αυτά τα πειράματα].

Σε μια επιστολή, στις 4 Δεκεμβρίου του 1930, που προτάθηκε η ύπαρξη αυτών των σωματίων, ο Αυστιακός φυσικός Wolfgang Pauli αναφέρει ότι υπήρξε ένα «σχεδόν απίθανο» και «απελπισμένος τρόπος αντιμετώπισης» για να διατηρηθεί ένας θεμελιώδης νόμος της φυσικής, ενώ εξηγεί ένα εμφανιζόμενο έλλειμα ενέργειας σε διαδικασίες πυρηνικής διάσπασης που συμβαίνουν σε ορισμένους ατομικούς πυρήνες. Ο Pauli είχε αναφέρει αρχικά τα σωμάτια ως «νετρόνια», ωστόσο ο φυσικός Enrico Fermi του 1934 μετονόμασε αυτά τα υποθετικά σωμάτια σε «νετρίνα» – στα ιταλικά αναφορά για τα «μικρά ουδέτερα σωμάτια».

Για τον εορτασμό του πόσο έχει προχωρήσει η επιστήμη των νετρίνων στα 90 χρόνια από τότε που ο Pauli πρόβλεψε αυτά τα σωμάτια, το Berkeley Lab ετοίμασε έναν κατάλογο υπογραμμίζοντας ορισμένα από τα πειράματα ορόσημα στα νετρίνα και τα αποτελέσματα στα οποία οι επιστήμονές του έχουν συνεισφέρει.

Διαβάστε για αυτά και για πολλά ακόμη σχετικά με τα νετρίνα:
Sudbury Neutrino Observatory (SNO), Canada
Kamioka Liquid-scintillator Antineutrino Detector (KamLAND), Japan
IceCube Neutrino Observatory, South Pole
Daya Bay Reactor Neutrino Experiment, China
DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) at LBNF (Long-Baseline Neutrino Facility), Illinois, South Dakota

Πηγή: Berkeley Lab