Domů     NEUTRINA: Ty „NEJPODIVNĚJŠÍ“ částice ve vesmíru
NEUTRINA: Ty „NEJPODIVNĚJŠÍ“ částice ve vesmíru
10.10.2022

Od počátku pouhého uvažování o nich byly neutrina považovány za vskutku prazvláštní částice. Jejich fascinující vlastnosti vědci i v současné době spíše jen tuší, než aby si jimi byli jisti. Dá se tedy předpokládat, že nám v budoucnu teprve ukážou, co vše umí.

Charakterizace oscilací neutrin je proto jednou z nejvyšších priorit dnešní fyziky. Foto: Kestrel / Creative Commons / CC-BY-SA-4.0
Charakterizace oscilací neutrin je proto jednou z nejvyšších priorit dnešní fyziky. Foto: Kestrel / Creative Commons / CC-BY-SA-4.0

Neutrina, obecně označovaná jako částice duchů přírody, jsou fermiony, které v roce 1931 poprvé postuloval Wolfgang Pauli, aby vysvětlil zachování energie, hybnosti a rotace při rozpadu beta.

Ode dne svého objevu dokonale matou výzkumníky pro své jedinečné vlastnosti. Přestože jsou v přírodě poměrně hojná, stále nejsou zcela pochopena, a to ani po více než 90 letech.

Kuchyňská váha nestačí

Přechody mezi třemi různými typy neutrin – elektronovým, mionovým a taunovým – se dají podle všeho vysvětlit pouze za předpokladu, že neutrina mají nenulovou klidovou hmotnost.

„Pokud dochází k velkému narušení symetrie nábojové parity v tom, jak neutrina a antineutrina interagují, pak za určitých předpokladů, které mohou vysvětlit, proč žijeme ve vesmíru, kde dominuje hmota. Opravdu potřebujeme změřit, zda neutrina a antineutrina oscilují odlišně,“ uvedl Or Hen z Massachusetts Institute of Technology. Foto: DmitTrix / Creative Commons / CC-BY-2.0
„Pokud dochází k velkému narušení symetrie nábojové parity v tom, jak neutrina a antineutrina interagují, pak za určitých předpokladů, které mohou vysvětlit, proč žijeme ve vesmíru, kde dominuje hmota. Opravdu potřebujeme změřit, zda neutrina a antineutrina oscilují odlišně,“ uvedl Or Hen z Massachusetts Institute of Technology. Foto: DmitTrix / Creative Commons / CC-BY-2.0

Aby mohli vědci s neutriny pracovat musí je nejprve zachytit, k tomu však potřebují znát mnoho informací, jednou z nich je například hmotnost. Dosud se totiž předpokládalo, že jsou neutrina nehmotná – nejsou.

K určení hmotnosti posloužil mezinárodní projekt KATRIN (Karlsruhe Tritium Neutrino experiment), který je instalován v Karlsruhe Institute of Technology (SRN).

Přesné údaje však budou známy až během několika let. Prozatím se předpokládá, že hmotnost nejlehčího neutrina je 0,086 eV.

Není Duna jako DUNE

Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) je špičkový mezinárodní experiment pro vědu o neutrinech a studie rozpadu protonů.

Objevy za poslední půlstoletí postavily neutrina, nejhojnější částice hmoty ve vesmíru, do centra pozornosti pro další výzkum několika základních otázek o povaze hmoty a vývoji vesmíru – otázek, na které se bude DUNE snažit odpovědět.

DUNE se bude skládat ze dvou detektorů neutrin umístěných v nejintenzivnějším svazku neutrin na světě.

Bohužel, neutrina je notoricky obtížné detekovat kvůli jejich extrémně slabé interakci s hmotou. Jednotlivé detektory jsou obvykle kalibrovány svazky neutrin, která však vznikají pouze rozpadem částic – jenž je ze své podstaty náhodný –, takže vytvoření monoenergetického svazku neutrin je nemožné. Foto: LeicesterChris / Creative Commons / CC-BY-SA-4.0
Bohužel, neutrina je notoricky obtížné detekovat kvůli jejich extrémně slabé interakci s hmotou. Jednotlivé detektory jsou obvykle kalibrovány svazky neutrin, která však vznikají pouze rozpadem částic – jenž je ze své podstaty náhodný –, takže vytvoření monoenergetického svazku neutrin je nemožné. Foto: LeicesterChris / Creative Commons / CC-BY-SA-4.0

Jeden detektor bude zaznamenávat interakce částic v blízkosti zdroje paprsku ve Fermi National Accelerator Laboratory v Batavia v Illinois.

Druhý, mnohem větší detektor bude instalován více než kilometr pod zemí v Sanford Underground Research Laboratory v Lead v Jižní Dakotě – 1300 kilometrů po proudu od zdroje.

Tyto detektory umožní vědcům hledat nové subatomární jevy a potenciálně změnit naše chápání neutrin a jejich role ve vesmíru.

Budou detektory přesné?

Nový výzkum, využívající elektrony místo neutrin, ukazuje, že modely používané k rekonstrukci energie přicházejících neutrin obvykle dávají špatné odpovědi.

Výzkumníci tvrdí, že práce poukazuje na dobře známé mezery v teorii interakcí neutrin a jader a že zlepšení této teorie je zásadní, pokud mají detektory neutrin nové generace, jako je Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) v USA a Hyper-Kamiokande v Japonsku, plně využít svůj potenciál.

Studium oscilací neutrin nadále poskytuje vzrušující fakta fyziky nad rámec Standardního modelu částicové fyziky.

To činí kalibraci příchozího toku na detektoru při každé energii v šířce detekčního pásma neproveditelnou. Foto: SimonWaldherr / Creative Commons / CC-BY-SA-4.0
To činí kalibraci příchozího toku na detektoru při každé energii v šířce detekčního pásma neproveditelnou. Foto: SimonWaldherr / Creative Commons / CC-BY-SA-4.0

Standardní model původně nepředpovídal, že neutrina mají hmotnost, ale jak experimenty s urychlovačem, tak astronomická pozorování jasně prokázaly, že neutrina mohou při svém šíření periodicky měnit typ mezi elektronovými, mionovými a tau neutriny.

Tato oscilace neutrin je možná pouze tehdy, pokud mají neutrina hmotnost, čímž se mění standardní model.

Foto: Úvodní foto: Ank gsx / Creative Commons / CC-BY-SA-4.0
Související články
Věda a technika
AIDS jako umělá zbraň?
Za vznikem onemocnění AIDS stojí virus HIV neboli virus lidské imunitní nedostatečnosti. Přenáší se kontaktem tělní tekutiny (krev, sperma a poševní sekret) infikované osoby se sliznicí či otevřenou ranou zdravého člověka. Protože se onemocnění HIV objevilo rychle a znenadání, vynořila se řada konspirací o jeho původu a stalo se nástrojem souboje hlavních mocností studené války. […]
Věda a technika
Letadlo aneb když přestalo stačit k nebesům jen vzhlížet
Člověk už v oblasti dopravní techniky zvládl mnohé. Po mořích pluly obrovské lodě, krajinu křížily koleje a na nich se prohánějící vlaky, koňskou dopravu pomalu, ale jistě nahrazovala doprava automobilová. Jedna oblast však stále nebyla pokořena – vzdušný prostor. Přelom 19. a 20. století proto bývá charakterizován snahou o dosažení této lákavé mety. Od draka ke […]
Věda a technika
Záhady slunečních skvrn: Proč je Slunce flekaté?
Hrníček třískne o podlahu a káva vystříkne na lem naškrobeného ubrusu. „To jsou snad dneska skvrny na Slunci, nebo co,“ zoufá si mladík, když sbírá střepy. Studii, nakolik tato sluneční aktivita ovlivňuje naši šikovnost, zatím nemáme. Způsobit ale dokáže pořádné patálie…   Můžeme sluneční skvrny vidět pouhým okem? Ano! Pokud se zadíváte do Slunce… Budete […]
Věda a technika
Jak člověk konečně zkrotil oheň
Je pozoruhodné, že stále s určitostí nevíme, kdy poprvé člověk s jasným záměrem založit oheň otáčel dřevěný kolík v jamce dřevěné destičky a doufal, že třením vzniknou horké piliny, které se vznítí. Ano, byla to dřina jen pro trpělivé a možná i hladové jedince. Ale rozhodně stála za to. Vždyť pračlověk si mohl nad ohněm […]
reklama
zajímavosti
Policie Velkého Londýna: Kde se vzal Scotland Yard a proč zde slouží „bobíci“?
Je neodiskutovatelným faktem, že Britské ostrovy jsou do značné míry konzervativní a drží se tradic. Jezdí se zde po jiné straně silnice, měrná soustava také vykazuje odlišnost od kontinentální Evropy. Navíc se velitelství Metropolitní policie pro Velký Londýn jmenuje (Nový) Scotland Yard a slouží zde „bobíci“. Ponechme stranou dopravu na silnicích i měrnou soustavu. Hledejme […]
Únor: Měsíc, na který toho moc nezbylo
Rok rozdělil měsíce spravedlivě, jen únor přišel poslední, a tak měl smůlu! Proč má tak málo dnů? A proč vůbec vždy schytal to nejhorší, co se dalo? I když je únor nejkratší, za dnešní stav může být rád. Ve starém Římě, kde se rodí počátky našeho kalendáře, totiž vůbec neexistoval! Měsíce, které jsou určené (přibližně) […]
Fluoridace vody jako klíč k ovládnutí lidstva?
Fluorizovaná voda má snížit kazivost zubů. Kvůli tomuto důvodu se do vody začaly přidávat další látky. Na tom by nebylo nic špatného, kdyby konspirátoři nepřišli s myšlenkou, že se tak mocní snaží otupit lidstvo. Jsou tedy fluoridy ve vodě opravdu bezpečné? Přidávání fluoridů do vody bývalo po celém světě zcela běžné včetně našeho území. S […]
Bílá: Barva, která neexistuje?
Jaká barva patří zimě? Samozřejmě bílá! Jenže bílý není jen sníh, také nevinnost a andělé. A někdy i smutek… Proč je ale bílá mezi barvami tak oblíbená? A je skutečně barvou, nebo jsme si ji jen vymysleli? Bílá je začátek. Když máme bílou stránku nebo bílou stěnu, můžeme na ni namalovat, co chceme. A v […]
reklama
záhady a tajemství
Usměvavý Jan Pavel I.: Nechá papeže zavraždit jeho nástupce, zednáři či mafie?
Je přesná jako hodinky, krátce po páté přinese ke dveřím ložnice šálek espressa. Jenže dnes je něco jinak, protože i po deseti minutách stojí hrneček na svém místě. Několikrát zaklepe, pak vstoupí pomalu dovnitř. Rozsvícená lampička ozařuje nehybné tělo s malým úsměvem ve tváři. S bohulibým výrazem vládne Vatikánu Jan Pavel I. (1912–1978). Vcelku rychle se jeho […]
Velký bratr tě vidí úplně všude! Slouží sociální sítě ke špehování nepohodlných lidí?
Žijeme v digitálním věku. Nakupujeme on-line, vyhledáváme informace v digitální formě a využíváme také sociální sítě, jejichž prostřednictvím komunikujeme s přáteli. Ale co když naše soukromé psaní a vyhledávání na internetu není zase tak privátní? Co když je v hledáčku třeba tajných služeb? „Přímo od svého stolu bych mohl sledovat komunikaci kohokoli z vás či vašeho […]
Skandál Vatileaks: Bují kolem papežů zkaženost?
Je sychravý konec ledna roku 2012. Mnoho vatikánských kněží tráví poklidný večer, když se jim na mobilech objeví krátká zpráva: „Zapněte si kanál La7!“ Právě na něm běží speciální pořad s názvem GliIntoccabili – Nedoknutelní. Objeví se v něm i dopisy arcibiskupa Carla Maria Vigana (*1941), který si stěžuje na pletichaření a korupci v nejbližším […]
Zaprodal se stavitel pražského kostela čertovi?
Bojíme se, když přijde čert, začíná nám být poněkud vlhko, jakmile se mluví o vodníkovi. Zároveň toužíme nalézt poklad přísně střežený na starém hradě. Staré pověstí nám učarovaly. Může na nich být něco pravdy, nebo jde jenom o smyšlenky?  „Nevíme, zda se vše odehrálo tak, jak to popisuje Kosmas a jeho následovníci. Nesnažíme se odpovědět […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Dulce: Dobrota, které neodoláte
panidomu.cz
Dulce: Dobrota, které neodoláte
Ta dobrota se jmenuje dulce de leche a možná už jste ji objevili v obchodech. Ale nepochybujte o tom, že doma připravená bude ještě lepší. Název je španělský a znamená jednoduše „mléčná sladkost“. Původ ovšem není úplně jednoznačný, o autorství této receptury se pře hned několik latinskoamerických zemí a k tomu Francie, kde se traduje,
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
historyplus.cz
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
„Prvotřídní kvalita, dovoz z Itálie,“ přesvědčuje kupec s látkami bohatou pražskou měšťanku. Žena pečlivě osahává štůček mušelínu. „Vezmu si pět loket,“ prohlásí. Kupec rychle naměří požadovanou délku. Pořádný kus mu přitom zůstane za prsty…   „Na šaty ho bude málo, milostpaní. Stačí jenom na sukni,“ zhodnotí švadlena množství růžového mušelínu. „Ošidili vás, podívejte.“ Vezme do ruky dřevěnou
Kouzlení s vodou z potoků a studánek
nejsemsama.cz
Kouzlení s vodou z potoků a studánek
Voda má v magii zvláštní místo. Má jedinečné vlastnosti, které pro vás mohou být nejen zdrojem osvěžení, ale i duchovní síly a léčení. Voda z potoků a studánek má moc přinést do vašeho života pozitivní změny a obnovit vaši energii. Využitím těchto přírodních zdrojů v magii můžete obohatit své rituály a přinést do svého života větší harmonii a klid. Je důležité
Ten můj chlap je prostě báječný
skutecnepribehy.cz
Ten můj chlap je prostě báječný
Jsem holka Štěstěny, tvrdila moje máma, když jsem doma představila Mirka. Mohla na něm oči nechat. To nadšení ji neopustilo nikdy. Myslím, že mi trochu záviděla, ale nikdy jsem jí to neřekla. Tátu měla ráda, ale co si pamatuji, tak jsme s Mirkem byli zamilovaní mnohem víc. Jsme spolu moc rádi Tehdy byla jiná doba, když
Září Svobodová díky nové lásce?
nasehvezdy.cz
Září Svobodová díky nové lásce?
Přestože jí osud připravil až příliš kruté momenty, nikdy nepřestala věřit, že bude znovu šťastná. Sympatická herečka ze seriálu Ulice Ilona Svobodová (64) se má už několik týdnů potkávat se stejně
Hříbková omáčka
tisicereceptu.cz
Hříbková omáčka
Královskou houbou českých lesů je pravý hřib. Suroviny 400 g houby 1 větší cibule 2 lžíce másla 200 ml šlehačky 100 ml zakysané smetana 1 bobkový list 5 kuliček nového koření petrželka ne
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
enigmaplus.cz
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
V oblasti Paola na předměstí hlavního města La Valetta na Maltě se v roce 1902 dostala skupina dělníků do problémů. S několika se při rozbíjení skal propadla zem. „Dostaňte nás odsud, něco tady je,“ z
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
epochanacestach.cz
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
Návštěvou jednoho města si snadno zajistíme program třeba na celý víkend. Boskovice totiž nabízejí hned dvě významné architektonické památky, vzdálené od sebe jen půl kilometru. A tak se vydejme za hradem i za zámkem do krásné jihomoravské krajiny. Trhová osada Boskovice na okraji Drahanské vrchoviny vznikla někdy ve13. století, a už v roce 1313 kronikáři zaznamenali
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
epochalnisvet.cz
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
Nad vodou se převalují chuchvalce mlhy, ze kterých se náhle vynoří siluety několika člunů. Mají velmi podivnou posádku. Dobře živení, po zuby ozbrojení muži v černých uniformách a na straně druhé: zubožená těla oblečená v chatrných vězeňských hadrech. Co tato přízračná scéna znamená?   Je jaro roku 1945, druhá světová válka se chýlí ke konci. Jezero Stolpsee
Stinná stránka rozvinutějších mozků: rychleji stárnou
21stoleti.cz
Stinná stránka rozvinutějších mozků: rychleji stárnou
Lidský mozek, více než jakýkoliv jiný orgán, odlišuje náš druh od ostatních. Během posledních přibližně sedmi milionů let se jeho velikost a složitost výrazně zvýšila, což nám umožnilo používat jazyk,
&Beyond: Nezapomenutelné safari napříč východní Afrikou pro romantiky i dobrodruhy
iluxus.cz
&Beyond: Nezapomenutelné safari napříč východní Afrikou pro romantiky i dobrodruhy
&Beyond, světově uznávaný lídr v oblasti luxusní ekoturistiky, představuje své rozmanité portfolio safari lodgů a kempů ve východní Africe. Jako lídr v oblasti zodpovědného cestovního ruchu organi
Dechberoucí „katedrála“ v oblacích
rezidenceonline.cz
Dechberoucí „katedrála“ v oblacích
Třípodlažní penthouse na vrcholu nejvyššího věžáku severně od 72. ulice v New Yorku „patřil“ jednomu z protagonistů populárního seriálu, mapujícího život milionářské rodiny Royových. Jakkoliv jsou jejich osudy fiktivní, nemovitosti, v nichž „žijí“, jsou velmi reálné. Ohromující luxusní byt s pěti ložnicemi, čtyřmi koupelnami a výhledem na Husdon Yards je přitom jenom jednou z nemovitostí
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz