Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki zdobyli Takaaki Kajita i Arthur B. McDonald za odkrycie oscylacji neutrin, co dowodzi, że mają one masę - ogłosił we wtorek w Sztokholmie Komitet Noblowski. Razem z fizykami docenione zostały eksperymenty, w których pracowali: Super-Kamiokande w Japonii i Sudbury Neutrino Observatory w Kanadzie.

Oscylacje neutrin to kwantowo-mechaniczny fenomen polegający na zmianie tożsamości neutrina podczas jego lotu przez przestrzeń. Neutrina występują w trzech odmianach, nazywanych zapachami: elektronowej, mionowej lub taonowej – zjawisko zmiany ich zapachu było przełomowym odkryciem poszerzającym naszą wiedzę o świecie mikroskopijnych cząstek elementarnych.

Oscylacje neutrin zostały odkryte w eksperymencie Super-Kamiokande w Japonii – badał on neutrina mionowe pochodzące z atmosfery. Szefem analizy był prof. Takaaki Kajita z Uniwersytetu Tokijskiego. Później kolejny eksperyment w kanadyjskim obserwatorium SNO – któremu przewodził prof. Arthur McDonald z Uniwersytetu Queen’s - wykazał, że oscylacje zachodzą również dla neutrin słonecznych.

"Neutrina są posłańcami z dalekich miejsc Wszechświata. Lecą przez kosmos nie niepokojone przez żadne oddziaływania. Dzięki temu przynoszą informacje o tym, co się dzieje w Słońcu, gwiazdach, a nawet w dalekich galaktykach" - opowiada w rozmowie z PAP badacz neutrin dr Paweł Przewłocki z Narodowego Centrum Badań Jądrowych. Wyjaśnia, że neutrina to cząstki bardzo słabo oddziałujące z materią. "Kiedyś myślano, że w ogóle nie mają masy. Ale zaobserwowanie fenomenu oscylacji neutrin sprawiło, że wiemy już, iż tak nie jest" - mówi.

Naukowiec wyjaśnia, że istnienie oscylacji nie było przewidziane w Modelu Standardowym - a więc teorii, która opisywała świat cząstek elementarnych. "W Modelu Standardowym zakładano, że neutrina nie mają masy i nie mogą oscylować. Fizycy mówią, że zaobserwowanie oscylacji neutrin to +nowa fizyka+. To było coś, czego się nie spodziewaliśmy. Odkrycie pozwoliło na rozszerzenie teorii i na przeprowadzenie mnóstwa nowych badań" - objaśnia badacz.

Przewłocki zaznacza, że w eksperymencie Super-Kamiokande od samego początku jego projektowania uczestniczyła prof. Danuta Kiełczewska z Uniwersytetu Warszawskiego. "Zapoczątkowało to rosnące zaangażowanie polskich fizyków w eksperymenty fizyki neutrin w Japonii. Polska Grupa Neutrinowa uczestniczy m.in. w eksperymencie T2K w Japonii, któremu udało się odkryć jeden z rodzajów oscylacji neutrin (mionowych w elektronowe)" - powiedział Przewłocki, który również w tych badaniach uczestniczył. Zaznaczył, że w tych badaniach korzystano z tego samego japońskiego detektora Super-Kamiokande. Detektor ten to wypełniony wodą zbiornik o wysokości 40 m i średnicy 40 m. Otaczają go niezwykle czułe fotodetektory, które są w stanie zaobserwować nawet bardzo słabe błyski światła. Naukowcy próbują w tym detektorze uchwycić moment zderzenia neutrina z jądrem np. tlenu z wody. Oddziałujące neutrino produkuje inną cząstkę, która emituje światło. Po tym, jakie światło zaobserwowano w detektorze, można określić rodzaj neutrina, które oddziaływało z materią. Na tej podstawie można stwierdzić, czy neutrino zmieniło się w locie.

"Badanie oscylacji neutrin daje wgląd w procesy, które zachodzą w naturze i mówi o tym, jak powstawał Wszechświat" – zaznacza Przewłocki. Dodaje, że badania noblistów rozszerzają wiedzę o świecie i trudno w tej chwili mówić o zastosowaniach praktycznych. "Choć nie można tego wykluczyć w przyszłości" - zastrzega badacz.

PAP - Nauka w Polsce

lt/ mrt/ malk/