nauki ścisłe
Autor: Clara Moskowitz | dodano: 2015-01-21
Nadal tylko teoretyczne

Nie znaleziono śladów istnienia domniemanych neutrin sterylnych.

Znamy trzy rodzaje (zapachy) neutrin: elektronowe, mionowe i taonowe. Fizycy podejrzewają jednak, że mogą jeszcze istnieć tajemnicze neutrina „sterylne”, które praktycznie nie oddziałują z innymi cząstkami. Ich istnienie pozwoliłoby wytłumaczyć nierozwiązane dotąd wielkie zagadki fizyki. Cząstki te mogłyby, na przykład, być składnikiem ciemnej materii, która obficie występuje we Wszechświecie, oddziałując grawitacyjnie na materię widzialną.

Pomimo intensywnych poszukiwań istnienie neutrin sterylnych nadal nie zostało potwierdzone. Również ostatnia próba ich odkrycia nie przyniosła sukcesu. Cząstki nie wpadły w sieci, które przez siedem miesięcy zastawiali fizycy uczestniczący w Chinach w międzynarodowym eksperymencie Daya Bay Reactor Neutrino Experiment. Pomiary prowadzone były za pomocą detektorów neutrin, które rozmieszczono w komorach na różnej głębokości pod elektrownią jądrową Daya Bay w prowincji Guangdong. Jądrowe reakcje rozszczepienia są źródłem olbrzymiej liczby antyneutrin elektronowych. Fizycy chcieli wykorzystać jedną z niezwykłych właściwości neutrin: ich rodzaj zmienia się w wyniku oscylacji. Dlatego część antyneutrin powinna docierać do detektorów, jako antyneutrina mionowe lub taonowe. Naukowcy umieją oszacować, jaka część antyneutrin elektronowych powinna ulec przemianie podczas podróży do znajdujących się najgłębiej detektorów. Gdyby więc liczba wykrytych antyneutrin elektronowych różniła się od wartości oczekiwanej, mogłoby to oznaczać, że część antyneutrin uległa przemianie w neutrina sterylne.

Ponieważ w Daya Bay nie stwierdziliś­my deficytu neutrin, „nie mamy żadnych argumentów za istnieniem neutrin sterylnych”, wyjaśnia Milind Diwan, fizyk z Brookhaven National Laboratory i uczestnik eksperymentu. Uzyskane wyniki, które opublikowano w październiku w Physical Review Letters, wykluczają jedynie istnienie cząstek o pewnych właściwościach, np. o masie mieszczącej się w określonym przedziale wartości. Zagadka neutrin sterylnych nie została więc ostatecznie rozstrzygnięta. Fizycy zamierzają kontynuować eksperyment, rozszerzając zakres poszukiwań na cząstki o nieco innych właściwościach. Pamiętajmy, że polowanie na bozon Higgsa przez przeszło 30 lat też nie przynosiło efektów.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 02/2015 »
Drukuj »
Komentarze
Dodany przez: Bradam | 2015-03-09
Nauka pędzi przed siebie nie oglądając się wstecz - a to błąd - bardzo duży błąd. Szukamy neutrin sterylnych jakby to miało coś wyjaśnić, podczas gdy nadal nic nie wiemy o naturze rzeczach bliskich, nas otaczających. Wiem, że narażam się na wyzwiska: np. nieuk, nawiedzony, itp. Ale niestety nauka zamknęła się w wielu obszarach, a rewolucja Einsteina nadal może służyć jako przykład, że można nie negując zasług Newtona ponieś kaganek nauki trochę dalej. Tak z brzegu chciałbym zwrócić uwagę na regułę zakazu Pauliego. Dlaczego do licha, zakaz ten nie został nazwany oddziaływaniem - np. 5-tym. Przecież dzięki temu zakazowi istnieje wszystko co znamy a nie jakaś totalna breja. Może któryś "uczony", będzie chciał mnie tu prostować, że to że elektrony, jako fermiony nie mogą spaść np. na jądro ale muszą tworzyć „jakieś powłoki”, to  wynik działania funkcji falowej (bo np. zanika między powłokami) i nie ma tam żadnego oddziaływania. Ale przecież - jedno nie przeczy drugiemu! Jeżeli np. z czarnej dziury nie może się wydostać nawet światło, bo jest tam tak duża grawitacja, to przecież również, relatywistyczne równanie musi dać zgodny z tym wynik, bo inaczej będzie do kitu? Równanie falowe materii, które miałem okazję poznać już 30 lat temu, jest równaniem fenomenologicznym i sam twórca o tym mówił. Paradoksów elektronu w atomie jest tak dużo, że nawet trudno np. mówić o tym, że elektron w atomie się w ogóle porusza, (bo musiałby spaść na jądro na wskutek promieniowania elektromagnetycznego), że spin wynika z jego kręcenia się wokół własnej osi (bzdura? -  bo elektron to nie jest naładowana kuleczka – może nawet nie ma wymiaru), że jądro jest w centrum atomu (a niby z czego to miałoby wynikać). Maksimum funkcji falowej dla powłoki 1s jest w samym jądrze atomowym i istnieją pośrednie dowody, że elektron odwiedza to miejsce (patrz np. artykuł w Świecie Nauki 03/2014 o pomiarze promienia protonu z użyciem mionu). Mechanika kwantowa, dawno już utraciła statut mechaniki i może trzeba by było zacząć pisać ją od nowa. Może trzeba by nawet zacząć używać określeń bardziej literackich, prawnych czy filozoficznych takich jak: zakaz, nakaz, wirtualna matematyka. Tak, tak - albo naiwnie wierzymy, że elektrony poruszają się po orbitach jak planety wokół słońca a protony w jądrze trzymane są na sznurkach oddziaływaniami silnymi - albo wywalamy to wszystko do śmieci i mówimy, że rządzi tylko czysta matematyka i wszystko to jest niematerialne – wirtualne. I dlatego jest tak bardzo dokładne - tam gdzie trzeba (np. w liniach widmowych obserwowanych tu i daleko w kosmosie) - i tak „strasznie” losowe w innych (np. przy rozpadzie neutronu). Dodam, że pisząc, o być może 5-tym oddziaływaniu, raczej postulowałbym by zdjąć z piedestału oddziaływanie słabe (tylko słabe - nie tzw. elektro-słabe), bo te moim zdaniem jest bardzo „słabe”, ale teorią istnienia. Osobiście myślę, że twórca tegoż pojęcia nie mógł sobie poradzić z "nadlosowością" kwantową. Bo przecież jakże z matematycznego punktu widzenia można zinterpretować fakt doskonale ciągłego i stałego w czasie prawdopodobieństwo rozpadu nukleonów, gdy są one tak prostej budowy i złożone z dokładnie identycznych składników (np. neutron z trzech typów nieodróżnialnych kwarków). Przecież matematycznie, prawdopodobieństwo to możliwość zajścia konkretnego zdarzenia losowego odniesione do liczebności wszystkich rozróżnialnych zdarzeń elementarnych, i z tego faktu, po to by było ono idealnie ciągłe, wymagany jest praktycznie nieskończony ich zbiór (rzucając idealną kostką do gry uzyskać możemy tylko dyskretne prawdopodobieństwo np. 1/6 dla szóstki). Czyżby głupi neutron byłby aż tak bardzo skomplikowany w budowie, że rozpaść się może równoprawdopodobnie za pikosekundę albo za milion lat? Podobnie jak hipotetycznie losując, co sekundę w totka 6 numerów, z miliona różnych kul, wygrać można byłoby dziś albo praktycznie wcale? Oczywiście fizyka mikroświata może być tak różna od pojęć, przez nas ogarnianych zmysłami, że można by próbę zrozumienia jej, w ogóle sobie podarować. Ale, po co w takim razie pisać np. w Wikipedii o promieniu elektronu z 9-cioma czy więcej miejscami po przecinku, skoro jego wyznaczenie jest wzajemnie sprzeczne, bo klasyczny promień oparty na przeliczeniu masy i energii wyniakjacej ze ściśnięcia ładunku elektrycznego elektronu do jakiejś głupiej kuleczki, nie ma żadnego potwierdzenie doświadczalnego. Jak można w ogóle mówić o elektronie, jako o czymś konkretnym, skoro jest on tu i tam jednocześnie, jest też jakąś falą prawdopodobieństwa, jakąś formą rozmytego ładunku i magnesikiem ponoć też. Chyba trzeba zapomnieć o tych wyobrażeniach i powiedzieć sobie jasno, tego nie da się pojąć i wytłumaczyć. Być może tak samo, jak to dlaczego liczba pi to ok. 3.14 jest niewymierna i nie mówię tu o dowodzie matematycznym, bo ten jest bardzo logiczny, ale o samym fakcie, że okrąg to taki geometryczny twór, że Pi razy promień to jego długość.   
Aktualne numery
11/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
19
W 1912 r. urodził się George Emil Palade, amerykański cytolog, laureat Nagrody Nobla.
Warto przeczytać
Chwila bez biologii… nie istnieje. W nas i wokół nas kipi życie. Dlaczego by wobec tego nie poznać go bliżej, najlepiej we własnym laboratorium? By nie sięgać daleko, można zacząć od siebie.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Clara Moskowitz | dodano: 2015-01-21
Nadal tylko teoretyczne

Nie znaleziono śladów istnienia domniemanych neutrin sterylnych.

Znamy trzy rodzaje (zapachy) neutrin: elektronowe, mionowe i taonowe. Fizycy podejrzewają jednak, że mogą jeszcze istnieć tajemnicze neutrina „sterylne”, które praktycznie nie oddziałują z innymi cząstkami. Ich istnienie pozwoliłoby wytłumaczyć nierozwiązane dotąd wielkie zagadki fizyki. Cząstki te mogłyby, na przykład, być składnikiem ciemnej materii, która obficie występuje we Wszechświecie, oddziałując grawitacyjnie na materię widzialną.

Pomimo intensywnych poszukiwań istnienie neutrin sterylnych nadal nie zostało potwierdzone. Również ostatnia próba ich odkrycia nie przyniosła sukcesu. Cząstki nie wpadły w sieci, które przez siedem miesięcy zastawiali fizycy uczestniczący w Chinach w międzynarodowym eksperymencie Daya Bay Reactor Neutrino Experiment. Pomiary prowadzone były za pomocą detektorów neutrin, które rozmieszczono w komorach na różnej głębokości pod elektrownią jądrową Daya Bay w prowincji Guangdong. Jądrowe reakcje rozszczepienia są źródłem olbrzymiej liczby antyneutrin elektronowych. Fizycy chcieli wykorzystać jedną z niezwykłych właściwości neutrin: ich rodzaj zmienia się w wyniku oscylacji. Dlatego część antyneutrin powinna docierać do detektorów, jako antyneutrina mionowe lub taonowe. Naukowcy umieją oszacować, jaka część antyneutrin elektronowych powinna ulec przemianie podczas podróży do znajdujących się najgłębiej detektorów. Gdyby więc liczba wykrytych antyneutrin elektronowych różniła się od wartości oczekiwanej, mogłoby to oznaczać, że część antyneutrin uległa przemianie w neutrina sterylne.

Ponieważ w Daya Bay nie stwierdziliś­my deficytu neutrin, „nie mamy żadnych argumentów za istnieniem neutrin sterylnych”, wyjaśnia Milind Diwan, fizyk z Brookhaven National Laboratory i uczestnik eksperymentu. Uzyskane wyniki, które opublikowano w październiku w Physical Review Letters, wykluczają jedynie istnienie cząstek o pewnych właściwościach, np. o masie mieszczącej się w określonym przedziale wartości. Zagadka neutrin sterylnych nie została więc ostatecznie rozstrzygnięta. Fizycy zamierzają kontynuować eksperyment, rozszerzając zakres poszukiwań na cząstki o nieco innych właściwościach. Pamiętajmy, że polowanie na bozon Higgsa przez przeszło 30 lat też nie przynosiło efektów.