Σάββατο 17 Μάη 2025 - Κυριακή 18 Μάη 2025
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Σελίδα 37
ΠΟΙΚΙΛΗΣ ΥΛΗΣ - ΕΠΙΣΤΗΜΗ
ΝΕΤΡΙΝΑ
Ανιχνεύοντας τη μάζα του απειροελάχιστου

Το κύριο φασματόμετρο του πειράματος KATRIN στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καρλσρούης. Η γιγαντιαία κυλινδρική δεξαμενή ζυγίζει 200 τόνους, έχει μήκος 24 μέτρα, διάμετρο 10 μέτρα και εσωτερική επιφάνεια 800 τετραγωνικών μέτρων
Το κύριο φασματόμετρο του πειράματος KATRIN στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καρλσρούης. Η γιγαντιαία κυλινδρική δεξαμενή ζυγίζει 200 τόνους, έχει μήκος 24 μέτρα, διάμετρο 10 μέτρα και εσωτερική επιφάνεια 800 τετραγωνικών μέτρων
Το νετρίνο είναι γνωστός ταραχοποιός στον κόσμο της φυσικής υποατομικών σωματιδίων. Αυτό το μικροσκοπικό, λανθάνον σωματίδιο, χωρίς ηλεκτρικό φορτίο, πιθανότατα βρίσκεται σε κάθε γωνιά του σύμπαντος, αλλά είναι πολύ δύσκολο να εντοπιστεί χωρίς εξαιρετικά εξειδικευμένα όργανα. Τρισεκατομμύρια διαπερνούν το σώμα μας κάθε δευτερόλεπτο, χωρίς να αλληλεπιδρούν έστω και με ένα από τα άτομα που το απαρτίζουν. Αυτός είναι ένας από τους λόγους που γνωρίζουμε λίγα για κάτι τόσο διαδεδομένο και θεμελιώδες. Δεν γνωρίζουμε καν τη μάζα αυτού του σωματιδίου.

Φυσικοί που ασχολούνται με το πείραμα Νετρίνο Τριτίου της Καρλσρούης, γνωστό με το ακρωνύμιο KATRIN, πέτυχαν να μετρήσουν το ανώτερο όριο της μάζας του νετρίνου, βρίσκοντας ότι δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 0,45 ηλεκτρονιοβόλτ*, δηλαδή το ένα εκατομμυριοστό της μάζας του ηλεκτρονίου, που είναι πολύ μικρότερη από τη μάζα του πρωτονίου και του νετρονίου. Το αποτέλεσμα αυτό προκύπτει ως μέρος των διερευνήσεων που πραγματοποιούν οι επιστήμονες με το KATRIN. Περίπου τα 3/4 των δεδομένων που θα προκύψουν από τη λειτουργία του επί 1.000 μέρες δεν έχουν αναλυθεί ακόμα. Οι ερευνητές είναι ενθουσιασμένοι, γιατί μέσα σε έναν χρόνο η ευαισθησία του πειράματος διπλασιάστηκε, ενώ στόχος είναι να αυξηθεί παραπέρα, φτάνοντας σε ικανότητα μέτρησης μάζας έως και τα 0,3 ηλεκτρονιοβόλτ.

Σύστημα λέιζερ Ράμαν για την ανάλυση της σύνθεσης του αέριου τριτίου
Σύστημα λέιζερ Ράμαν για την ανάλυση της σύνθεσης του αέριου τριτίου
Το πείραμα KATRIN προσπαθεί να προσδιορίσει το ανώτατο όριο της μάζας του νετρίνου εξετάζοντας το ενεργειακό φάσμα των ηλεκτρονίων και των ηλεκτρονικών αντινετρίνων που εκπέμπονται από τη ραδιενεργό διάσπαση του τριτίου (ραδιενεργού ισοτόπου του υδρογόνου). Από το ενεργειακό φάσμα των 36 εκατομμυρίων ηλεκτρονίων που έχουν καταγράψει μέχρι τώρα, οι φυσικοί μπόρεσαν να ταυτοποιήσουν αυτό που φαίνεται ως παραμόρφωση της ενεργειακής κατανομής εξαιτίας των νετρίνων. Το πείραμα δεν έχει σχεδιαστεί για να βρει την ακριβή μάζα του νετρίνου, και ούτε θα μπορούσε, καθώς το σωματίδιο αυτό δεν πειθαρχεί σε όλες τις προβλέψεις του Καθιερωμένου Μοντέλου της Σωματιδιακής Φυσικής, το οποίο άλλωστε προβλέπει ότι το νετρίνο έχει μηδενική μάζα. Ομως αποδείχθηκε πειραματικά ότι όχι μόνο έχει μάζα, αλλά η μάζα του μεταβάλλεται, καθώς το νετρίνο παλινδρομεί μεταξύ τριών διαφορετικών παραλλαγών του.

Οι θεωρητικοί φυσικοί εκτιμούν ότι η βαθύτερη κατανόηση του νετρίνου ίσως ανοίξει τεράστια νέα πεδία για τη Φυσική, πέρα από τα όλο και πιο ενοχλητικά όρια του Καθιερωμένου Μοντέλου. Πειράματα όπως το KATRIN μπορούν να φέρουν πιο κοντά αυτές τις ανακαλύψεις.

* Το ηλεκτρονιοβόλτ είναι μονάδα μέτρησης Ενέργειας, αλλά σύμφωνα με την εξίσωση του Αϊνστάιν η Ενέργεια μπορεί να αντιστοιχηθεί με τη μάζα (Ε=mc2). Πέρα από αποφυγή αριθμών με πολλά μηδενικά μετά την υποδιαστολή εφόσον οι μάζες των σωματιδίων εκφράζονταν στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI), το ηλεκτρονιοβόλτ διευκολύνει στη Σωματιδιακή Φυσική, αποτελώντας τη βάση του φυσικού συστήματος μονάδων.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»

ΠΑΡΟΜΟΙΑ ΘΕΜΑΤΑ
Δύσκολα ανιχνεύσιμα, αλλά καθόλου «φαντάσματα» (2015-10-11 00:00:00.0)
Τα πιο παράξενα υποατομικά σωματίδια (2013-08-11 00:00:00.0)
Η ανακάλυψη του σωματιδίου Higgs και πώς την εκμεταλλεύονται… (2012-07-06 00:00:00.0)
Η «φούσκα» των νετρίνων (2012-06-16 00:00:00.0)
Ενα πραγματικά διαφορετικό τηλεσκόπιο (2008-12-28 00:00:00.0)
Το ασυγκράτητο νετρίνο (2001-10-28 00:00:00.0)

Κορυφή σελίδας
Διακήρυξη της ΚΕ του ΚΚΕ για τη συμπλήρωση 80 χρόνων από το τέλος του Β' Παγκοσμίου Πολέμου και την Αντιφασιστική Νίκη των Λαών
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ