Kdyby měly vědecké obory své vlastní erby a vlajky, na heraldice kvantové fyziky by muselo být vyobrazeno neutrino. I když ho nikdy nikdo neviděl, nezměřil ani nezvážil a jeho existence je stále ještě v teoretické rovině. V poslední době však v tomto směru došlo k významnému posunu, který by nás mohl přivést dál k pochopení rozložení a struktury vesmírné hmoty.
Proč se nedají neutrina polapit a tak těžko se detekují? Kam se při pouti vesmírem ztrácejí? A existují vůbec? Budou někdy schopni částicoví fyzici sdělit něco víc, než jen obecnou pravdu – že je neutrino téměř nezjistitelné, a také proto ve vesmíru „převládá reálná hmota nad antihmotou“? Také proto vznikly v posledních letech různé urychlovače částic. Jedním z nich je čínský laboratorní projekt Daya Bay Reactor, na němž se kromě čínských, tchajwanských, ruských a amerických vědců podílejí rovněž čeští experti. Hluboko pod pohořím a v blízkosti jaderné elektrárny Kuang-tung asi 60 km od Hongkongu se jim konečně podařilo změřit dosud nezměřitelnou, takzvanou kritickou kvalitu těchto podivuhodných částic.
Trochu víc než nic
Neutrino je divný patron a neviditelný fantom. S ostatními částicemi skoro nereaguje, má téměř nulovou hmotnost. Totéž platí o jeho elektrickém náboji, takže na něj nepůsobí elektromagnetismus a jen velmi málo jej ovlivňuje gravitace. Je elektricky neutrální – odtud jeho fyzikální název. Prochází tedy známou hmotou naprosto volně a nevzrušeně, jako duch zdí – navíc rychlostí blížící se rychlosti světla. Laicky tedy můžeme říct, že neutrino je vlastně elektron, ovšem bez elektrického náboje. Při své cestě vesmírem neutrino oscilačně kmitá ve třech různých fyzikálních podobách – jako stabilní elektron a nestabilní mion a tauon.
Čínský lapač
Od instalace speciálního a citlivého detektoru Daya Bay si vědci slibovali rozluštění neutrinového kódu a letos v březnu mohli zaznamenat první konkrétní výsledky. Byly velmi překvapivé. Elektronová neutrina a jejich korespondující antičástice, antineutrina, se dokážou během krátké vzdálenosti a ve vysoké míře transformovat v jinou kvalitu. Doslova tak bleskově změní svou identitu. Ne všechna, zhruba 10 % z nich, ale i tak jsou vědci na dobré cestě pokusit se pochopit dráždivou asymetrii v rozložení vesmírné hmoty a antihmoty. Část neutrin prostě zmizí neznámo kam, jak jednoznačně potvrdila vstupní a výstupní měření.
Šepot ve tmě
Jen si to představme. Neutrino prochází olovem stejně lehce jako my vzduchem. Aktivita této přízračné částice (vědci ji skutečně někdy označují jako „ghost partije“) je jako neslyšné zašeptání v jekotu násilných zrodů a kolapsů hvězd, jako šum horské bystřiny vedle Niagarských vodopádů koloběhu vesmíru. A přece je jednou z jeho hlavních ingrediencí a představuje tedy i základní kámen projektu organické i neorganické přírody. Když si zacloníte zrak proti Slunci dlaní, projdou jí za jedinou vteřinu miliardy neutrin. Spoutáme je někdy? A když ano, co nám o nás „řeknou“?
Jan Petričko
Na prahu mikrosvěta
*Neutrino a antineutrino jsou hypotetické elementární částice, které vznikají v jaderných reakcích při tzv. beta rozpadu, kdy se neutron rozpadá na proton a elektron. Švýcarský fyzik Wolfgang Pauli (1900–1958) tyto děje předpověděl v roce 1931, ovšem alespoň částečnou existenci neutrina se podařilo teoreticky potvrdit až v roce 1956.
*Když vědci studovali beta rozpad v reaktoru, zjistili sotva znatelný rozdíl mezi prvotní energii neutronu a následnými energetickými výstupy nově vzniklých částic – protonu, elektronu a pozitronu. Což byla znatelná nesrovnalost v kontextu einsteinovské teorie zachování hmotné energie.
*V roce 1990 se podařilo japonskému týmu fyziků potvrdit, že neutrina přece jen mají určité množství měřitelné mikrohmotnosti.
*Tyto anihilační procesy trvají pouze několik mikrosekund. Největšími prazdroji neutrin jsou hvězdy, včetně našeho Slunce, kdy jsou jedním z výsledných produktů termojaderné fúze. Astrofyzici hypoteticky předpokládají, že celý vesmír je vyplněn neutriny, jakýmisi ozvěnami „velkého třesku“.
Napsat komentář
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.