Reklama

Reklama

​Nagroda Nobla z fizyki: Oscylacje neutrin, czyli neutrina mają masy

Takaaki Kajita i Arthur B. McDonald zdobyli tegoroczną Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za odkrycie oscylacji neutrin, co dowodzi, że mają one masę - ogłosił we wtorek w Sztokholmie Komitet Noblowski. Co znaczy odkrycie naukowców - wyjaśnia prof. dr hab. Marek Jeżabek z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN.

- Moim zdaniem jest to bardzo trafny wybór. Oscylacje neutrin to zjawisko o fundamentalnym znaczeniu. Z tego odkrycia wynika, że neutrina, które są bardzo lekkie, posiadają jednak różne od zera masy i poruszają się wolniej od światła.  Nagroda ta jest jak najbardziej zasłużona, oddająca wysiłek dwóch wspaniałych zespołów - twierdzi ekspert.

Reklama

- W chwili, kiedy przeprowadzane były eksperymenty, wiadome było, że istnieją trzy rodzaje (zapachy) neutrin stowarzyszonych z trzema rodzajami fundamentalnych leptonów: elektronem, mionem i taonem. Natomiast, niewiadomą było, czy te trzy rodzaje neutrin mogą wzajemnie się w siebie przekształcać - wyjaśnia prof. Jeżabek. Dzięki odkryciom dokonanym przez Super-Kamiokande i SNO wiemy, że neutrina różnych rodzajów mają różne masy.

- Odkrycia  oscylacji neutrin mionowych w eksperymencie Super-Kamiokande dokonano poprzez obserwację cząstek powstających w zderzeniach promieniowania kosmicznego z atmosferą Ziemi. Udowodnienie, że oscylują także neutrina elektronowe wymagało połączenia  obserwacji neutrin dokonanych przez SuperKamiokande i SNO. Wewnątrz Słońca w procesach syntezy termojądrowej wytwarzana jest energia. Dzięki temu Słońce świeci. Jednocześnie, w tych samych procesach powstają neutrina, które można także zarejestrować na Ziemi. (Za to odkrycie w 2002 r. nagrodę Nobla otrzymali R. Davis Jr i M. Koshiba). Z teorii wytwarzania energii w słońcu, można było obliczyć, ile takich neutrin powinno docierać na Ziemię i być rejestrowanych w eksperymencie Super-Kamiokande - dodaje.

- W wyniku tego eksperymentu okazało się, że do Ziemi dolatuje mniej neutrin elektronowych, niż przewidują obliczenia. Aby jednoznacznie wyjaśnić dlaczego tak jest,  podjęto kolejny eksperyment w Sadbury Neutrino Observatory w Kanadzie. Zmierzono tam nie tylko strumień neutrin elektronowych, lecz także sumaryczny strumień neutrin wszystkich trzech rodzajów. Wynik eksperymentu pokazał, że całkowity strumień neutrin wytwarzanych w Słońcu całkowicie zgadza się z teorią. Wobec tego, te dwa eksperymenty jednoznacznie wykazały, że neutrina przylatują na Ziemię jako mieszanka trzech rodzajów zapachów neutrinowych - kontynuuje. Jeśli rejestrujemy tylko neutrina elektronowe, to widzimy, że jest ich mniej niż powstało wewnątrz Słońca.

Praktyczne zastosowanie

Prof. dr hab. Marek Jeżabek z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN, wyjaśnił także, jakie zastosowanie ma nagrodzone Nagroda Nobla odkrycie.

- Różne rzeczy można powiązać z tymi badaniami - od zupełnie fundamentalnych (neutrina to najbardziej elementarne cząstki, jakie znamy) do zastosowań praktycznych - twierdzi prof. Jeżabek. - Obserwacje neutrin mogą służyć, do takich celów, jak określanie składu skorupy ziemskiej, czy wnętrza Ziemi. Korzystając z niesamowitej przenikliwości neutrin (przenikają przez Ziemię, jak przez kartkę papieru) będziemy być może w stanie robić tomografię neutrinową wykonywaną dla potrzeb geofizyki - dodaje.

- Oprócz tego neutrina są bezcennym nośnikiem informacji z dziedziny astrofizyki - jak kształtował się Wszechświat, czy też jakie mechanizmy zachodzą we wnętrzu galaktyki. Tych informacji nie można uzyskać w tradycyjnej astronomii - podsumowuje.

Japończyk Takaaki Kajita (ur. 1959) i Kanadyjczyk Arthur B. McDonald (ur. 1943 r.) podzielą się po równo kwotą 8 mln koron szwedzkich (ok. 855 tys. euro). W czasie, gdy dokonano odkrycia zjawiska oscylacji neutrin kierowali eksperymentami Super-Kamiokane i SNO. 

Reklama

Reklama

Reklama

Reklama

Strona główna INTERIA.PL

Polecamy

Dziś w Interii

Raporty specjalne