Nakon što je postojanje Higgsova bozona potvrđeno sa popriličnom sigurnošću, naučnici se pitaju može li nas eterični neutrino odvesti do toliko tražene i neophodne nove fizike

Naime, otkriće Higgsa potvrdilo je standardni model fizike, ali on ne rešava misterije više drugih pojava. Među njima se posebno ističu tamna materija – čudnovata, nevidljiva supstanca koja sačinjava oko 84 posto mase svemira; tamna energija koja uzrokuje ubrzavanje širenja svemira uprkos silama gravitacije; problem najlošije naučne procene – naučnici smatraju da fizika čestica precenjuje snagu tamne materije, i to za neverovatan faktor od 10 na 120 stepen i, konačno, standardni model ne uspeva objasniti kako je materija preživela veliki prasak ni kako se u celu sliku uklapa gravitacija.

Nestandardni, asocijalni i neuhvatljivi

Fizičari su očekivali da bi ih Higgs mogao odvesti do neke nove fizike koja bi rešila ove probleme. Međutim, budući da se otkrivena čestica zasad uglavnom ponaša u skladu s očekivanjima, postoji mogućnost da bi tajna nekog novog modela mogla biti u neutrinima.

Ove misteriozne čestice gotovo uošte ne ulaze u interakcije sa okolnim svetom materije. Dobar deo onoga što se zna o neutrinima odskače od standardnog modela – primer, on je krivo procenio da neutrini nemaju masu, a ni danas, kada se zna da je imaju, ne uspeva predvideti kolika bi ona mogla biti. Osim toga, on nije uspeo predvideti da bi neutrini mogli menjati oblike iz jedne vrste u drugu niti da bi ih moglo biti više od tri tipa.

Uprkos svojoj problematičnoj prirodi, neutrini već decenijama rešavaju probleme u fizici čestica. Pre svega fizičar Wolfgang Pauli ih je predvidio 1930. upravo kako bi rešio problem očuvanja energije i momenta u radioaktivnim beta raspadima, a oni su nedavno takođe dobili važnu ulogu u pokušajima da se razjasni dominacija materije nad antimaterijom u svemiru.

Milion puta lakši od najlakših

Prvi problemi u opisima neutrina u standardnom modelu pojavili su se pre 15 godina kada je japanski eksperiment pokazao da, protivno teoriji, oni imaju masu. 'Masa neutrina pokazuje nam da standardni model treba proširiti, ali ne otkriva nam kako', rekao je teorijski fizičar Lawrence Krauss sa Arizona State Univerziteta.

Neke velike ujedinjene teorije, koje nastoje objediniti sve prirodne sile osim gravitacije, predviđaju neutrine s masom, no nijedna ne uspeva predvideti kolika bi ona trebala biti. Izmeriti masu nevidljive čestice koja neometano može proći kroz gomilu olova debljine jedne svetlosne godine baš i nije lak posao. Potrebno je puno strpljivog i upornog posmatranja na velikim detektorima da se otkrije samo jedna jedina interakcija neutrina. Njegova je masa toliko malena da do sada nisu izgrađeni instrumenti koji bi bili dovoljno precizni da je direktno izmere. Na osnovu kombinacije različitih kosmoloških opažanja naučnici procenjuju da bi zbir mase triju neutrina koji se mešaju i transformišu poput voćne salate mogao biti negde do 0,3 elektron volti (eV), što je više od milion puta manje od mase sledeće najlakše čestice elektrona. Neke preciznije procene mogle bi se dobiti na osnovu studija koje se sprovode na svemirskoj opservatoriji Planck te na Tehnološkom institutu u Karlsruheu u Nemačkoj.

Budući da se neutrini neprekidno transformišu iz jedne vrste u drugu, njihovu je pojedinačnu masu još teže odrediti. No procjenjuje da bi ona mogla biti negde oko 0,05 eV. Činjenica da su toliko fascinantno lagani u poređenju sa svime ostalim zbunjuje naučnike. Franck Close sa Univerziteta Oxford kaže da se čini kao da bi neutrini hteli biti ništa, ali im nije dopušteno.

 

Izvor: tportal.hr