Polscy fizycy na tropie neutrin

PS
NAUKA. Fizycy z Krakowa uczestniczą w międzynarodowym eksperymencie pod nazwą T2K poszukującym informacji o przemianach, jakie zachodzą pomiędzy różnymi rodzajami neutrin - najlżejszych dotychczas poznanych cząstek materii.

Obiecujące wyniki ogłoszono właśnie w Tsukubie w Japonii. Eksperyment z udziałem fizyków z dwunastu krajów zaobserwował sześć przypadków potencjalnych transformacji tzw. neutrin mionowych w neutrina elektronowe. Obserwacja może pomóc w wyjaśnieniu zagadek materii i historii wszechświata.

Neutrina to najlżejsze i bardzo zagadkowe cząstki materii. Ich istnienie zasugerował ponad 80 lat temu pochodzący z Austrii fizyk Wolfgang Pauli, aby wyjaśnić procesy zachodzące podczas rozpadów jąder atomowych. Doświadczalnie ich istnienie zostało potwierdzone dopiero w 1956 r. Szansę na wykrycie neutrina daje jego zderzenie z neutronem, w wyniku którego powstają dwie naładowane cząstki - proton i elektron. Są jednak neutrina, które w podobnym zderzeniu nie produkują elektronu lecz jego 200 razy cięższego "brata" - mion. Trzeci rodzaj neutrin prowadzi w zderzeniu z neutronem do powstania jeszcze cięższej cząstki o nazwie taon. Naukowcy znają więc trzy rodzaje neutrin.

Przez wiele lat uważano, że neutrina są pozbawione masy. Pogląd ten został podważony pod koniec ubiegłego wieku dzięki obserwacji, że neutrina dochodzące do nas z atmosfery mogą zmieniać swoją tożsamość. Jest to zjawisko nie mające swojego odpowiednika w świecie obiektów makroskopowych. W świecie neutrin przemiana jednego rodzaju cząstek w drugie jest możliwa, a ponieważ zachodzi cyklicznie, więc zjawisko to nazwano oscylacjami neutrin.

Aby dokładnie zbadać naturę oscylacji, potrzebne są precyzyjne doświadczenia laboratoryjne. Największym z takich badań jest ulokowany w Japonii eksperyment T2K. Wiązka neutrin mionowych wytwarzana w akceleratorze w pobliżu Tokio kierowana jest pod ziemią do potężnego detektora zbudowanego w oddalonej o ok. 300 km starej kopalni w Kamioka. Tam we wnętrzu wydrążonej góry czeka na docierające neutrina zbiornik wypełniony 50 tys. ton wody i obłożony ponad 11 tys. optycznych czujników (fotopowielaczy). Wypatrują one błysków świadczących o oddziaływaniu neutrina z neutronem.

Na niedawnej konferencji w japońskim laboratorium w Tsukubie ogłoszono wyniki eksperymentu. Detektor Super-Kamiokande zaobserwował sześć przypadków będących kandydatami do tego, by uznać je za neutrina elektronowe powstałe w wyniku przemian zachodzących w pierwotnej wiązce neutrin mionowych. Badania będą kontynuowane, jednak na skutek marcowego trzęsienia ziemi w Japonii eksperyment został wstrzymany przynajmniej na kilka miesięcy.

Obecne plany zakładają, że ponownie zostanie uruchomiony na przełomie 2011/2012 r. W eksperyment T2K zaangażowanych jest ok. 500 naukowców z 12 krajów świata. Wśród nich jest grupa ok. 30 uczonych z polskich instytucji badawczych. Są to fizycy i inżynierowie z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie, Instytutu Problemów Jądrowych w Świerku, Politechniki Warszawskiej oraz z Uniwersytetów Wrocławskiego, Śląskiego i Warszawskiego. W badaniach uczestniczą także magistranci i doktoranci. (PS)

Wideo

Komentarze

Komentowanie artykułów jest możliwe wyłącznie dla zalogowanych Użytkowników. Cenimy wolność słowa i nieskrępowane dyskusje, ale serdecznie prosimy o przestrzeganie kultury osobistej, dobrych obyczajów i reguł prawa. Wszelkie wpisy, które nie są zgodne ze standardami, proszę zgłaszać do moderacji. Zaloguj się lub załóż konto

Nie hejtuj, pisz kulturalne i zgodne z prawem komentarze! Jeśli widzisz niestosowny wpis - kliknij „zgłoś nadużycie”.

Podaj powód zgłoszenia

Nikt jeszcze nie skomentował tego artykułu.
Dodaj ogłoszenie

Wykryliśmy, że nadal blokujesz reklamy...

To dzięki reklamom możemy dostarczyć dla Ciebie wartościowe informacje. Jeśli cenisz naszą pracę, prosimy, odblokuj reklamy na naszej stronie.

Dziękujemy za Twoje wsparcie!

Jasne, chcę odblokować
Przycisk nie działa ?
1.
W prawym górnym rogu przegladarki znajdź i kliknij ikonkę AdBlock. Z otwartego menu wybierz opcję "Wstrzymaj blokowanie na stronach w tej domenie".
krok 1
2.
Pojawi się okienko AdBlock. Przesuń suwak maksymalnie w prawą stronę, a nastepnie kliknij "Wyklucz".
krok 2
3.
Gotowe! Zielona ikonka informuje, że reklamy na stronie zostały odblokowane.
krok 3