Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

Un neutrin „fotografiat”

Într-un eveniment rar, fizicienii italieni au reușit să „fotografieze” una dintre particulele elementare, și anume neutrinul. Această reușită remarcabilă ne poate eventual ajuta să ințelegem nu numai proprietățile intrinseci ale neutrinului, dar poate să și înțelegem natura misterioasei ”materii întunecate”. Neutrinul tocmai fotografiat a fost generat de Organizația Europeană pentru Cercetări Nucleare (CERN) din Elvetia, și a circulat 730Km sub pământ înainte de a fi detectat în Italia, la Gran Sasso. Călătoria neutrinului din Elveția până în Italia a durat 2.4 milisecunde, pentru că el a circulat cu o viteză apropiată de viteza luminii.

Neutrinii sunt particule elementare, care nu au sarcină electrică, și interacționează foarte rar cu materia obișnuită. Din cele căteva trilioane de neutrini care trec prin corpul nostru în fiecare secundă, doar câțiva vor interacționa cu el. Pentru a opri un neutrin tipic, produs de Soare, ar trebui să cosntruim un zid de plumb gros de un an lumină. De aceea este atât de dificil pentru a observa un neutrin, pentru că el interacționeză asa de slab cu materia obișnuită.

Neutrinii sunt de trei tipuri: neutrini electronici, neutrini muonici, și neutrini tau. Pâna nu demult se credea că neutrinii nu au masă de repaus (ca și fotonii), însă recent fizicienii au arătat ca ei au probabil o masă nenulă, care este de milioane de ori mai mică decât cea a electronului. Un fapt deosebit, mai rar întâlnit in fizica particulelor elementare (dar posibil), este că un neutrin de un anume tip este o superpozitie cuantică corespunzătoare tuturor celorlalte mase. Desgur, și reciproca este atunci adevarată: un neutrin de o masă dată este o superpozitie cuantică a celor trei tipuri de neutrini. Consecința imediată a acestei proprietăți este că un singur neutrin de o masă dată (ceea ce se măsoară în experiment) își poate schimba in timp tipul!

Efectul acesta a fost deja măsurat în neutrinii proveniți de la Soare, care sunt de un anume tip, și anume neutrinici electronici, fiind generați masiv în procesele de fuziune nucleară ce au loc în Soare. Cu toate acestea, doar o treime dintre neutrinii electronici generați de Soare sunt detectați pe Pământ, asta tocmai pentru că ei si-au schimat tipul pe drumul lor către Pamânt, devenind cu o probabilitate egală unul dintre cele trei tipuri.

Noua „fotografie” tocmai obținutî a fost realizată la începutul acestei luni, printr-o efort comun elvețian și italian. în 2006, CERN a început trimiterea unor fascicule de neutrini produse în acceleratorul său de lângă Geneva. Desigur, cercetătorii speră că numarul foarte ridicat de neutrini creați în accelerator crește probabilitatea de a detecta un singur neutrin. Recent, cercetătorii italieni au instalat la Gran Sasso detectori formați din plăci speciale, ce pot detecta tipul diverselor particule ce sunt generate când un neutrin interacționează cu materia obișnuită. Aceste plăci sunt făcute din straturi succesive de plumb și material fotografic.

La începutul acestei luni, un neutrin a lovit unul din cei 60000 de detectori instalați, lăsând mai multe urme pe placile fotografice, printre care și cea a unui muon (vezi figura). Pentru a confirma dacă netrinii au masă de repaus nenulă, cercetătorii au ales în așa fel parametrii experimentului, încît neutrinii să poate oscila intre diversele tipuri. Astfel, ei trimit neutrini muonici din Elveția, și speră ca o parte dintre ei să fie detectați ca neutrini tau în Italia. Aceasta ar confirma definitv ipoteza că neutrinii au masă nenulă, lucru care s-ar putea măsura dacă ținem cont că, în configurația curentă, sunt asteptate zilnic astfel de interacție a neutrinilor în noile detectoare. In final, la Gran Sasso vor fi instalați 150000 de detectori.

Cercetatorii speră că aceste evenimente, odată studiate, sa poată ajuta la înțelegerea problemei masei neutrinului, problemă care are impact cosmolgic. Astfel, dupa cum se stie, materia obișnuită reprezinta numai 10% din masa totală a Universului. Natura unei alte părți (denumită generic „materie întunecată”) este necunoscută. Netrinii ar putea reprezenta o fracțiune din materia întunecată, căci ei sunt de mase foarte mici (dar nenule), și aproape invizibili pentru noi. Cu toate acestea, această supozitie contravine cu observația că materia intunecată stă adunată in jurul galaxiilor, deorece neutrinul are o viteză aproape de viteza luminii, și poate ușor scăpa atracției gravitaționale. [www.stiinta.info]

Sursa originală: News in Science.

2007-11-01

cristipresura
M-am născut în 1971 și am urmat studiile facultăților de electrotehnică și fizică. Am lucrat la Institutul de Fizică Atomică iar în 2002 am obținut doctoratul în fizică la Universitatea Groningen, Olanda, unde am caracterizat proprietățile optice ale sistemelor corelate de electroni, colaborând cu Anthony J Leggett, membru al comisiei de doctorat și laureat al premiului Nobel în fizică 2003. Am publicat în reviste de specialitate ca Physical Review Letters și Science. În prezent sunt cercetător la compania Philips, Olanda unde, împreună cu echipa mea, am inventat și introdus pe piață primul ceas capabil să măsoare pulsul sportivilor numai pe baza senzorilor optici. Sunt membru al asociației cercetătorilor români Ad Astra și fondator al asociației Știință pentru Toți.
cristipresura
Eindhoven (Olanda)

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger