Amikor a hatvanas években elõször mérték meg a Napból érkezõ neutrínók mennyiségét, fele annyit találtak, mint amennyit az elméleti jóslatok szerint vártak. A hiányra az Oroszországban élõ (a Rosenberg-per hatására az Egyesült Államokból a Szovjetunióba disszidált) olasz elméleti fizikus, Bruno Pontecorvo adott magyarázatot. Akkor kétféle neutrínót ismertek (meg, persze, mindkettõnek az antineutrínó párját): az elektron-neutrínót és a müon-nneutrínót. Pontecorvo úgy gondolta, hogy a kétféle neutrínó kölcsönösen át tud alakulni egymásba. A Naptól a Földig tartó hosszú úton annyiszor alakulnak át oda-vissza, hogy végül már egyforma számban lesznek, így a csak az elektron-neutrínókat kimutató detektor csak a neutrínók felét észleli, miközben a másik fele éppen müon-neutrínó állapotban éri el a detektort. Ezt az oda-vissza átalakulást nevezzük neutrínó oszcillációnak. A magyarázat nagyon merész volt, mert ez az átalakulás csak akkor lehetséges, ha legalább az egyik neutrínónak zérustól különbözõ a nyugalmi tömege.
Pontecorvo magyarázata csõdöt mondani látszott, amikor a mérés pontosítása kimutatta, hogy nem is a fele, csak a harmada a mért nutrínószám az elméletileg vártnak. Helyreállt azonban az egyensúly, amikor találtak egy harmadik neutrínó típust is, a tau-neutrínót. Így hát háromféle neutrínó között zajlik az oszcilláció.
A neutrínó oszcillációt mindeddig csak a Napból jövõ neutrínókkal (pontosabban antineutrínókkal) tudták vizsgálni a fizikusok. Ez azért nem teljes értékû, mert a forrásnál nem vizsgálható a neutrínófluxus, csak elméleti számításokból sejtjük, hogy ott milyen lehet. Ezért most gyorsítós kísérletet hozott létre egy nemzetközi kutatócsoport az oszcilláció mérésére. Ebben a kísérletben két ponton mérik a neutrínófluxust, így a két mérési pont közötti útszakaszon már egzaktul tudják vizsgálni a folyamatot.
A neutrínókat a Chicagótól 65 kilométerre nyugatra található Bataviában hozzák létre a Fermi Nemzeti Laboratórium (becenevén Fermilab) óriás részecskegyorsítóján, a Tevatron nevû berendezésen.
A Tevatron egyik kivezetett protonnyalábját egy 1200 méter hosszú alagútba vezetik, ebben helyezték el azt a céltárgyat, amelyen a protonok ütközése elektron-neutrínókat kelt, valamint azokat az elektromágneseket, amelyek a létrehozott vegyes részecskenyalábot megtisztítják minden elektromosan töltött részecskétõl. A lejtõs alagút végén, egy 36 méter hosszú teremben helyezték el a közeli neutrínó detektort, amely a kísérleti szakasz elején méri a neutrínófluxust.
Innen már a talajban folytatják a neutrínók az útjukat a 750 kilométerre, Minnesota északkeleti sarkában található Soudan városkáig, egy 1962-ben felhagyott, ma már múzeumként mûködõ régi, mélymûvelésû vasércbányáig. Ott, a bánya mélyén helyezték el azt a 6000 tonnás detektort, amely a kísérleti szakasz végén detektálja a neutrínókat. 750 kilométeres földrétegen már semmilyen más részecske nem képes áthatolni, csak a neutrínó. A detektor az õt érõ billiónyi neutrínóból valószínûleg mintegy évi 1500-at lesz képes észlelni.
A 750 km út megtételéhez a fénysebességgel vagy ahhoz nagyon közeli sebességgel (ez még eldöntendõ kérdés) repülõ neutrínónak 2,5 milliszekundumra van szüksége. Ez már elég sok ahhoz, hogy észlelni lehessen az oszcillációt, de talán még elég rövid ahhoz, hogy ekkora úton ne jöjjön létre egyensúly a háromféle neutrínó között. Így van remény rá, hogy nemcsak az oszcilláció létezését sikerül sokkal korrektebbül bizonyítani, mint a napneutrínókkal, de esetleg az átalakuláshoz szükséges idõtartamról is lehet majd némi információt szerezni.
2005. március 10.
Fermilab Press Pass 05-07, March 4, 2005,
http://www.fnal.gov/pub/presspass/press_releases/minos_dedication_3-4-05.html
Ezt az oldalt a legelõnyösebben kedvenc böngészõjével olvashatja.
E hír Válas György szellemi
tulajdona. Magáncélra, tanulmányi és tudományos
célra szabadon használható, de bárminemû (akár
közvetlen, akár közvetett) anyagi haszonszerzésre
irányuló felhasználása csak a jogtulajdonossal kötendõ
külön szerzõdés feltételei szerint jogszerû.
| Vissza a vegyes hírek tartalomjegyzékére | ||
| Vissza a hírek tartalomjegyzékére | Vissza Válas György honlapjára | Válas György tematikus internet-katalógusa |