Detectorul Super-Kamiokande, parte din proiectul de cercetare T2K

În univers există doar materie, formată din particule. Antimateria a dispărut cumva, însă nu se ştie cum. Neutrinii, cele mai fascinante particule ale modelului standard al fizicii particulelor elementare, ar putea explica misterul dispariţiei antimateriei din univers; acestea ar fi indiciile rezultatelor obţinute în cadrul proiectului de cercetare T2K efectuat în Japonia, care însă trebuie confirmate.

Unul dintre cele mai mari mistere ale fizicii moderne este dispariţia antimateriei din univers. Antimateria ar fi formată din antiparticule, care, la rândul lor, au aceeaşi masă ca a particulelor, însă sarcina electrică (şi/sau alte numere cuantice) opusă. De exemplu, antiparticula electronului, antielectronul, numit şi pozitron, are sarcina electrică pozitivă.

Teoria actuală a evoluţiei universului ne spune că la început, imediat după Big Bang, în univers existau un număr egal de particule şi antiparticule. Acestea ar fi trebuit să se anihileze, lăsând în urma doar radiaţie – un univers în care materia nu ar exista; nu ar exista galaxii, planete şi nici noi nu am fi aici să ne punem întrebări! Faptul că toate acestea există demonstrează că ceva s-a petrecut în primele momente după Big Bang – un proces care a ucis antimateria, lăsând în urmă în univers doar materia.

Au fost găsite dovezi că un asemenea proces este posibil, întrucât anumite particule şi antiparticule se comportă în mod diferit. În aşa-numita interacţie slabă a fost descoperită o asimetrie între comportamentul particulelor şi cel al antiparticulelor, numită violarea simetriei CP, care însă nu este suficientă pentru a explica cantitatea actuală de materie din univers. Cercetătorii sunt pe urmele unor noi particule care ar putea viola aceasta simetrie CP într-o cantitate mult mai mare decât ceea ce a fost descoperit până în prezent.

Cheia misterului ar putea să fie neutrinii – cele mai misterioase particule dintre cele cunoscute. Neutrinii, de trei tipuri, cei electronici, miuonici şi tauonici, nu au sarcină electrică şi interacţionează extrem de slab cu restul materiei – ceea ce face că experimentele care au ca subiect neutrinii să fie foarte dificil de efectuat.

Neutrinii au masă, însă aceasta este atât de mică încât au fost fixate doar limite superioare asupra valorii acesteia, nimeni nefiind în stare să măsoare această masă, în ciuda multor eforturi şi a nenumăratelor experimente dedicate subiectului. Se ştie că neutrinii au masă, întrucât aceştia oscilează: adică neutrinii de un anumit tip în drumul lor prin univers se transformă dintr-un tip în alt tip, fenomen cuantic specific doar particulelor care au masă. Tocmai bazându-se pe acest fenomen, oscilaţia neutrinilor, cercetătorii din cadrul experimentului T2K din Japonia au obiectivul de a măsura eventuale diferenţe în modul în care oscilează neutrinii şi antineutrinii (antiparticulele neutrinilor). În cadrul acestui experiment sunt generaţi neutrini miuonici şi antineutrini miuonici; după ce aceştia călătoresc prin pământ pe o distanţă de circa 300 km, sunt măsuraţi atât neutrinii electronici, cât şi antineutrinii electronici  produşi în urma oscilaţiei neutrinilor (antineutrinilor) iniţiali.

Recent, după analiza datelor din mulţi  ani de măsurători, cercetătorii de la T2K au publicat un articol în arXiv, care a fost trimis spre publicare unei reviste cu sistem de evaluare inter pares (peer-reviewed), în care arăta că există tendinţa ca neutrinii să oscileze mai mult decât ar fi fost de aşteptat în timp ce antineutrinii oscilează mai puţin – ceea ce ar fi posibil dacă neutrinii violează simetria CP.

Semnificaţia statistică a datelor obţinute nu este încă suficientă pentru a trage o concluzie clară, însă indiciile obţinute la T2K arată că, într-adevăr, neutrinii ar putea fi o soluţie a misterului dispariţiei antimateriei din univers.

Noi înşine în cazul acesta am datora existenţa noastră în parte comportamentului neutrinilor, care ar fi contribuit la supravieţuirea unei cantităţi mai mari de materie după primele clipe ale existenţei universului, în care mare parte din materie a fost anihilată de antimaterie.

Modulul de comentarii de mai jos poate fi folosit, dar este încă în perioada de testare.
Se pot publica comentarii după înregistrare ori pur și simplu ca vizitator (fără nicio formalitate de înregistrare). Pt vizitatori comentariile sunt moderate, înainte de publicare.

Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Fii primul care comentează.

Spune-ne care-i părerea ta...
symbols left.
Ești „vizitator” ( ori Fă-ți un cont! )
ori scrie un comentariu ca „vizitator”

 


Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
Susţine-ne pe Patreon!


Contact
| T&C | © 2020 Scientia.ro