Nezamislivi znanstveni pokusi svijeta

Znanstvenici to nazivaju "čestica duhova". Skoro nema mase, razvija brzinu blizu brzine svjetlosti, a tri desetljeća za redom skriva se od istraživača diljem svijeta. Govorimo o neutrinima, nad kojima se fizičari sada bore u laboratorijima od Pakistana do Švicarske. Neutrini nastaju pri raspadu radioaktivnih elemenata. Oni su na suncu, drugim zvijezdama, pa čak i na našim vlastitim tijelima. Neutrino prolazi kroz veliku količinu tvari bez poteškoća. Pa kako znanstvenici proučavaju tu neuhvatljivu česticu? 

• 

  GERDA

  Ovaj visoko sofisticirani stroj, GERDIUM-ov detektorski niz (GERDA), pomaže znanstvenicima da razumiju zašto uopće postojimo. GERDA traži neutrine prateći električnu aktivnost unutar čistih germanija kristala, izoliranih duboko u planini u Italiji. Znanstvenici koji rade s GERDA-om nadaju se otkriti vrlo rijedak tip radioaktivnog raspada.

  Kada je Veliki prasak stvorio naš Svemir (prije 13,7 milijardi godina), nastala je jednaka količina materije i antimaterije. A kada se materija i antimaterija sudaraju, oni uništavaju jedni druge, ostavljajući iza sebe ništa osim čiste energije. Odakle smo došli? Ako znanstvenici mogu otkriti te znakove propadanja, to će značiti da je neutrino čestica i antičestica u isto vrijeme. Naravno, takvo objašnjenje će ukloniti većinu pitanja koja nas zanimaju..

• 

  SNOLAB

  Kanadska opservatorija za neutrino u Sudburyju (SNO) zakopana je oko dva kilometra ispod zemlje. Dijelom SNO + istražuju se neutrini iz Zemlje, Sunca, pa čak i supernova. Srce laboratorija je ogromna plastična kugla ispunjena s 800 tona posebne tekućine koja se zove "tekući scintilator". Sfera je okružena školjkom vode i držana na mjestu uz pomoć užadi. Zajedno, njime upravlja niz od 10.000 iznimno osjetljivih svjetlosnih detektora, nazvanih fotomultiplikacijske cijevi (PMT). Kada neutrini u interakciji s drugim česticama u detektoru, scintilator tekućine je istaknut i PMT čita podatke. Zahvaljujući izvornom SNO detektoru, znanstvenici sada znaju da su barem tri različite vrste, ili "okus", neutrina, sposobne za prijenos naprijed i natrag kroz prostor-vrijeme..

• 

  IceCube

  A ovo je najveći detektor neutrina na svijetu. IceCube, smješten na južnom polu, koristi 5,160 senzora raspoređenih među više od milijardu tona leda. Cilj je dobiti visokoenergetske neutrino iz iznimno nasilnih kozmičkih izvora, kao što su eksplozije zvijezda, crne rupe i neutronske zvijezde. Kada neutrini padnu u molekule vode u ledu, oslobađaju visokoenergetske erupcije subatomskih čestica, koje se mogu širiti nekoliko kilometara. Te se čestice kreću tako brzo da emitiraju kratki konus svjetlosti, koji se naziva čerenkov konus. Znanstvenici se nadaju da će te informacije upotrijebiti za rekonstrukciju putanje neutrina i određivanje izvora..

• 

  Uvala Daya

  Pokus neutrina odvija se odmah u tri velike dvorane zakopane u brdima zaljeva Daya u Kini. Šest cilindričnih detektora, svaki s 20 tona tekućeg scintilatora, grupirani su u hodnicima i okruženi s 1000 fotomultiplipera. Utapaju se u bazenima čiste vode, blokirajući okolno zračenje. Obližnja skupina od šest nuklearnih reaktora štanca milijune kvadrilijuna bezopasnih elektronskih antineutrina svake sekunde. Ova antineutrina struja interagira s tekućim scintilatorom kako bi emitirala kratke bljeskove svjetla koje pokupi fotomultiplikator. Zaljev Daya izgrađen je za proučavanje oscilacija neutrina.