Kielczewska, Rondio, Neutrina (2003).pdf

Neutrina

Cz¡stki, które przyniosªy najwi¦cej niespodzianek

w ci¡gu ostatnich 30 lat, to neutrina. Przez dªugi

czas fascynowaªa fizyków zagadka niedoboru neutrin

docieraj¡cych do nas ze Sªo«ca. Obserwowano ich

znacznie mniej, ni» przewidywaª to coraz bardziej

precyzyjny model naszej gwiazdy. Bilansu docieraj¡cych

do nas neutrin próbowano dokona¢ najpierw

w eksperymentach radiochemicznych, a nastepnie

zliczaj¡c je w wielkich podziemnych detektorach

czerenkowskich. Wreszcie, w 2001 roku, eksperyment

SNO ostatecznie rozwiazaª zagadk¦, wykazuj¡c, »e

caªkowita liczba wszystkich rodzajów docieraj¡cych

do nas neutrin zgadza si¦ z oczekiwaniami, ale je±li

wykrywamy tylko neutrina elektronowe, czyli te,

które s¡ produkowane wewn¡trz Sªo«ca, to jest ich za

maªo. Oznacza to, »e wysyªane przez Sªo«ce neutrina

podlegaj¡ przemianom i tylko cz¦±¢ dochodzi do Ziemi

jako elektronowe, a reszta jako mionowe lub taonowe.

Badania neutrin docieraj¡cych do nas z kosmosu

zostaªy w zeszªym roku uwie«czone Nagrod¡ Nobla

dla R. Davisa (pionierskie badania radiochemiczne)

i M. Koshiby (Super-Kamiokande).

niejednoznacznych wyników udaªo si¦ rozwi¡za¢ t¦

zagadk¦. W 1998 roku, w detektorze Super-Kamiokande,

zawieraj¡cym 50 kiloton bardzo czystej wody,

precyzyjnie zmierzono rozkªady k¡towe, które mo»na

wyja±ni¢ jedynie poprzez przemian¦ neutrin mionowych

w taonowe na ich drodze przez Ziemi¦.

Wyst¦powanie oscylacji (przemian jednego rodzaju

neutrin w inne) oznacza, »e neutrina maj¡ niezerowe

masy, wbrew temu, co zakªadano w modelu

standardowym oddziaªywa« cz¡stek elementarnych.

Pomiary oscylacji neutrin sªonecznych i atmosferycznych

umo»liwiaj¡ wyznaczenie ró»nic mas mi¦dzy trzema

rodzajami neutrin. Informacje te s¡ istotne dla

zrozumienia tak zasadniczych problemów, jak

mechanizm, dzi¦ki któremu cz¡stki elementarne

uzyskuj¡ masy oraz mechanizm odpowiedzialny

za istnienie nadmiaru materii nad antymateri¡

we Wszech±wiecie. Je±li doda¢ do tego, »e w 1987 roku

zaobserwowano neutrina z Supernowej 1987A, dzi¦ki

czemu mogli±my ÿzajrze¢" w samo j¡dro zapadaj¡cej

si¦ grawitacyjnie gwiazdy, to mo»na bez przesady

stwierdzi¢, »e w ostatnich latach z bada« neutrin, jak

z rogu obfito±ci, wysypywaªy si¦ zarówno zagadki,

jak i ich frapuj¡ce rozwi¡zania.

Drugiej zagadki dostarczyªy neutrina atmosferyczne,

traktowane pocz¡tkowo jako uci¡»liwe tªo

w poszukiwaniach rozpadów protonów. Okazaªo si¦,

»e przy przej±ciu przez Ziemi¦ gubi¡ si¦ po drodze

neutrina mionowe, natomiast elektronowe docieraj¡

bez przeszkód. Po ponad 10 latach uzyskiwania

W tej dziedzinie bardzo wiele si¦ dzieje i planowane s¡

liczne nowe eksperymenty.

Danuta KIECZEWSKA, Ewa RONDIO

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: