Nepredstavljivi znanstveni poskusi sveta

Znanstveniki to imenujejo "delček duhov". Skoraj nima mase, razvija hitrost blizu hitrosti svetlobe in tri desetletja zapored se skriva od raziskovalcev po vsem svetu. Govorimo o nevtrinih, nad katerimi se fiziki zdaj borijo v laboratorijih od Pakistana do Švice. Neutrini nastajajo med razpadom radioaktivnih elementov. So na soncu, v drugih zvezdah in celo v lastnih telesih. Neutrino brez težav prehaja skozi ogromno količino snovi. Torej, kako znanstveniki preučujejo ta izmuzljiv delec? 

• 

  Gerda

  Ta zelo prefinjen stroj, GERSKIum detektorski niz (GERDA), pomaga znanstvenikom razumeti, zakaj sploh obstajamo. GERDA išče nevtrine s spremljanjem električne aktivnosti v čistih kristalih germanija, izoliranih globoko pod goro v Italiji. Znanstveniki, ki delajo z GERDA, upajo, da bodo odkrili zelo redko vrsto radioaktivnega razpada.

  Ko je Big Bang ustvaril naš Univerzum (pred 13,7 milijardami let), je nastala enaka količina snovi in ​​antimaterije. In ko trkata materija in antimaterija, uničita drug drugega in za njimi ne puščata nič drugega kot čisto energijo. Od kod smo prišli? Če lahko znanstveniki zaznajo te znake razpada, bo to pomenilo, da je nevtrino delček in antipartikla hkrati. Taka razlaga bo seveda odpravila večino vprašanj, ki nas zanimajo..

• 

  SNOLAB

  Kanadski observatorij Sudbury (SNO) je pokopan približno dva kilometra pod zemljo. Delitev SNO + raziskuje nevtrine iz Zemlje, Sonca in celo supernove. Srce laboratorija je ogromna plastična krogla, polna 800 ton posebne tekočine, imenovane "tekoči scintilator". Krogla je obdana z lupino vode in držana na mestu s pomočjo vrvi. Skupaj ga nadzoruje niz 10.000 izjemno občutljivih detektorjev svetlobe, imenovanih fotomultiplikacijske cevi (PMT). Ko so nevtrin interakcije z drugimi delci v detektorju, je scintilator tekočine osvetljen in PMT prebere podatke. Zahvaljujoč izvirnemu detektorju SNO znanstveniki zdaj vedo, da se vsaj tri različne vrste ali "okus" nevtrinov lahko prenašajo naprej in nazaj skozi prostor-čas..

• 

  Icecube

  In to je največji detektor nevtrinov na svetu. IceCube, ki se nahaja na južnem polu, uporablja 5,160 senzorjev, porazdeljenih med več kot milijardo ton ledu. Cilj je pridobiti visokoenergetske neutrino iz izjemno krutih kozmičnih virov, kot so eksplozije zvezd, črne luknje in nevtronske zvezde. Ko se neutrini v ledu zrušijo v molekule vode, sproščajo visokoenergetske izbruhe subatomskih delcev, ki se lahko razširijo več kilometrov. Ti delci se gibljejo tako hitro, da oddajajo kratek stožec svetlobe, imenovan čerenkov stožec. Znanstveniki upajo, da bodo te informacije uporabili za rekonstrukcijo nevtrinske poti in določitev njenega vira..

• 

  Zaliv Daya

  Nevtrinski poskus poteka takoj v treh velikih dvoranah, zakopanih v hribih zaliva Daya na Kitajskem. Šest valjastih detektorjev, vsak z 20 tonami tekočega scintilatorja, so združeni v dvorane in obdani s 1000 fotomultiplikatorji. Utapljajo se v bazenih čiste vode in tako blokirajo kakršno koli sevanje. Bližina skupine šestih jedrskih reaktorjev vsako sekundo oddaja milijone kvadrilijonov neškodljivih elektronskih antineutrinov. Ta antineutrinski tok vzajemno deluje s tekočinskim scintilatorjem, da oddaja kratke utripajoče svetlobe, ki jih pobere fotomultiplikator. Zaliv Daya, zgrajen za proučevanje nihanja nevtrinov.