Πιθανά να βρισκόμαστε στη λύση ενός μεγάλου αινίγματος στη φυσική μετά την ανακάλυψη ότι τα νετρίνα αλλάζουν σε τρεις γεύσεις

Ένα σημαντικό επίτευγμα μπορεί να επίκειται στη μελέτη των νετρίνων στο πείραμα T2K στην Ιαπωνία. Οι ερευνητές λένε ότι είδαν ενδείξεις στα δεδομένα τους ότι αυτά τα στοιχειώδη σωματίδια μπορούν να αλλάξουν σε οποιοδήποτε από τα τρία είδη γεύσεων τους. Τα αποτελέσματα είναι προσωρινά, διότι τα πειράματα έπρεπε να σταματήσουν μετά από το σεισμό του Μαρτίου.
 Ο ανιχνευτής λειτουργεί ερευνώντας για τυχόν λάμψεις φωτός από σωματίδια που ξεπερνούν την ταχύτητα του φωτός μέσα στο νερό

Αλλά, αν επιβεβαιωθεί, θα ανοίξει το δρόμο για περαιτέρω έρευνα σχετικά από πού και πώς προήλθε η ύλη στο σύμπαν.

Συγκεκριμένα, οι μελέτες αυτές θα ψάξουν γιατί το σύμπαν αποτελείται από την κανονική ύλη και όχι από αντιύλη – που οι θεωρητικοί λένε ότι πρέπει να έχουν δημιουργηθεί σε ίσες ποσότητες κατά το Big Bang.

"Θέλουμε να καταλάβουμε αυτή την ασυμμετρία, αλλά πρώτα πρέπει να αποδείξουμε ότι οι διάφορες γεύσεις των νετρίνων μπορεί αυθόρμητα να αλλάξουν, από τη μία γεύση στην άλλη. Κάτι που οι φυσικοί αποκαλούν ταλάντωση νετρίνων. Μέχρι στιγμής, τα πειράματα υπήρξαν πολύ θετικά", ανέφερε ο ο καθηγητής Dave Wark, του Imperial College.

Τα νετρίνα είναι ένα σωματίδιο από τις θεμελιώδεις δομικές μονάδες της ύλης, που βρίσκονται παντού. Από τον ήλιο, για παράδειγμα, δημιουργούνται σε τεράστιες ποσότητες, όταν συντήκεται το υδρογόνο για να φτιάξει το στοιχείο ήλιο.

Είναι, ωστόσο, πολύ δύσκολο να μελετηθεί, επειδή αλληλεπιδρά πολύ ασθενικά με την κανονική ύλη. Γι αυτό και του δόθηκε το ψευδώνυμό "σωματίδια φάντασμα".

Παρ ‘όλα αυτά, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να διακρίνουν τρεις γεύσεις – το νετρίνο ηλεκτρονίου, το νετρίνο μιονίου και το ταυ νετρίνα.

Μια προηγούμενη έρευνα είχε ανακαλύψει δύο μορφές ταλαντώσεων – μεταβολών.

Τώρα όμως το πείραμα T2K στην Ιαπωνία υπαινίσσεται μια τρίτη μεταμόρφωση – εκείνη του νετρίνο μιονίου να μετατρέπεται σε ένα νετρίνο ηλεκτρονίου.

Το πείραμα T2K είναι είναι κτισμένο σε δύο μέρη. Το ένα είναι μια πηγή νετρίνων που παράγει μιονικά νετρίνα και τα οποία στην συνέχεια συλλέγονται από διάφορους ανιχνευτές

Το ένα τμήμα βρίσκεται στην ανατολική ακτή της Ιαπωνίας (J-Parc) και παράγει μια ακτίνα νετρίνων μιονίου, που μεταφέρεται κάτω από το έδαφος για 295 χιλιόμετρα προς την εγκατάσταση μαμούθ Super-Kamiokande στη δυτική ακτή, όπου συλλέγονται.

Το τελευταίο είναι μια δεξαμενή 50.000 τόνων υψηλής καθαρότητας νερού που περιβάλλεται από ευαίσθητους οπτικούς ανιχνευτές.

Γύρω από το νερό βρίσκονται σωλήνες φωτοπολλαπλασιαστών που ανιχνεύουν τις πολύ σπάνιες και πολύ αχνές λάμψεις φωτός που δημιουργούνται κατά τη διέλευση των νετρίνων όταν αλληλεπιδρούν με το νερό.

Στα πειράματα του τρέχοντος έτους, που λειτούργησαν μέχρι ο σεισμός να καταστρέψει τον εξοπλισμό, οι επιστήμονες είδαν μια αύξηση – υπερβολή των νετρίνων ηλεκτρονίου.

Με άλλα λόγια, φαίνεται πως το νετρίνο του μιονίου που αποστέλλεται από το J-Parc είχε αλλάξει τη γεύση του κατά το ταξίδι.

Τα στατιστικά στοιχεία δεν είναι αρκετά μεγάλα για να διεκδικήσουν έγκυρη ανακάλυψη, αλλά οι πειραματιστές είναι ενθουσιασμένοι και πρόθυμοι να το επαναλάβουν.

Παραβίαση CP

Η αλλαγή των γεύσεων μπορεί να μας οδηγεί σε αυτό που οι φυσικοί αποκαλούν παραβίαση CP και σε μια πιθανή εξήγηση για το γιατί η κανονική ύλη και η αντιύλη που δημιουργήθηκαν κατά τη Μεγάλη Έκρηξη, δεν εξαϋλώθηκαν ολοκληρωτικά μεταξύ τους, αλλά, αντίθετα, είχαμε μια υπέρβαση της κανονικής ύλης.

"Πρέπει να υπάρχουν ορισμένοι νόμοι της φυσικής που δεν ξέρουμε επειδή όλοι οι νόμοι που ξέρουμε δεν μπορούν να δώσουν κάποια σημαντική υπεροχή της ύλης πάνω στην αντιύλη. Υπάρχουν ορισμένες θέσεις όπου θα μπορούσαν να κρύβονται αυτοί οι νόμοι, και μία από αυτές είναι τα νετρίνα," εξηγεί ο Dave Wark.

Τώρα οι φυσικοί αναμένουν να επισκευαστεί η πηγή των νετρίνων στο J-Parc ώστε να συνεχίσουν τα πειράματα συλλογής δεδομένων και πάλι μέχρι το τέλος του έτους.

Πηγή: BBC
Δημοσίευση σχολίου