Sot do të flasim për grimcat më të pakapshme në natyrë. Po i referohemi neutrinot. Këto janë grimca që u përshkruan teorikisht për herë të parë në vitet 30 nga një shkencëtar i përqendruar në fizikën kuantike të quajtur Wolfgang Pauli. Ata janë shumë të vështirë për të zbuluar grimcat, pasi ato vështirë se ndërveprojnë me materien e zakonshme.
Prandaj, ne do të kushtojmë këtë artikull për t'ju treguar të gjitha karakteristikat, rëndësinë dhe kuriozitetet e neutrinove.
tipare kryesore
Ekziston një shpjegim pse këto grimca janë kaq të vështira për t'u zbuluar. Dhe është se ato janë grimca që vështirë se ndërveprojnë me materien e zakonshme. Për më tepër, ata kanë një masë shumë të vogël dhe një ngarkesë elektrike neutrale, prandaj dhe emri i tyre. Ato janë grimca që mund të përballen me reagime bërthamore dhe të mos ndikohen. Ata gjithashtu nuk preken nga forca të tjera të tilla si elektromagnetike. Mënyrat e vetme për të bashkëvepruar me neutrinot janë përmes veprimit të gravitetit dhe një ndërveprimi të vogël të dobët bërthamor. Nuk ka dyshim se ato janë grimca mjaft kurioze që tërhoqën vëmendjen e shumë shkencëtarëve të përqendruar në fizikën kuantike.
Për të zbuluar neutrinot, do të ishte e nevojshme të prodhohej një fletë plumbi me një trashësi prej një viti dritë për të siguruar që gjysma e këtyre neutrinave që kalojnë nëpër të mund të përplasen për të qenë në gjendje t'i zënë në kurth. Shkencëtarët pohojnë se sa e vështirë është kapja e një neutrinoje. Për ta shpjeguar këtë, ne shohim që në çdo sekondë që kalon koha, disa miliona nga këto grimca kalojnë nëpër planetin tonë dhe veten tonë pa u përplasur në të vërtetë. Ata gjithashtu nuk u përplasën me ndonjë tjetër të veçantë, megjithëse disa prej tyre bëjnë.
Kapni neutrinot
Neutrinot mund të ilustrohen duke përdorur mekanikën kuantike. Sipas këtyre parimeve do të ishte e nevojshme të ndërtohej një fletë plumbi me dimensione (9,46 × 10)12 km të jetë në gjendje të kapë gjysmën e neutrinove që kalojnë nëpër të. Pavarësisht se sa janë të pakapshme neutrinot sot, ne kemi disa vëzhgues që janë në gjendje t'i zbulojnë ato. Një prej këtyre vëzhguesve është i njohur si Super-Kamiokande japoneze dhe është një makinë e vërtetë. Observatori ndodhet në Hida, ishulli më i madh në arkipelagun e Japonisë.
Super-Kamiokande është ndërtuar brenda një miniere të thellë një kilometër. Ky observator ka përmasa 40 metra të larta dhe 40 metra të gjëra. Ky vëllim është i ngjashëm me atë të një ndërtese 15-katëshe. Thjesht duhet të shihni madhësinë e observatorit që është e nevojshme për ta bërë atë në liri për të kuptuar vështirësinë e zbulimit të tyre.
Brenda vëzhguesit nuk gjejmë asgjë më shumë dhe asgjë më pak se 50.000 tonë ujë me varfëri ekstreme që janë të rrethuar nga 11.000 tuba fotom shumëzues. Këta fotom shumëzues janë një lloj sensori që na lejon të shohim neutrinot ndërsa kalojnë nëpër planetin tonë. Nuk është se ju mund t'i shihni këto neutrino direkt, por ju mund të shihni rrezatimin Cherenkov që ata gjenerojnë kur kalojnë nëpër ujë. Uji është një substancë përçuese dhe një lëng që konsiderohet të jetë tretësi universal. Falë vetive të ujit, ne mund të shohim rrezatimin që japin neutrinot kur kalojnë përmes tij.
Kuriozitete neutrino
Gjëja më kurioze për gjithë këtë risi është se shkencëtarët punojnë brenda kësaj observatori dhe kanë bërë disa zbulime. Një nga këto zbulime është se duke përdorur më pak ujë dhe më pak ujë të pastër, ju mund të vëzhgoni neutrinot që janë përsëritur në një distancë më të madhe. Kjo do të thotë, Këto neutrino që mund të vërehen në këtë lloj uji vijnë nga një supernova e vjetër.
Papastërtia që i shtohet ujit për të qenë në gjendje të vizualizojmë këto neutrino është gadolinium. Isshtë një element kimik që i përket grupit të tokave të rralla që ka efekt të përfshihet në ujë. Ky efekt rrit në mënyrë drastike ndjeshmërinë e detektorit për të qenë në gjendje të vizualizojë kalimin e neutrinove. Studiuesit që punojnë në këtë observator shtuan 13 tonë përbërës të formuar nga gadolinium në ujë me pastërti të lartë. Kjo bën që përqendrimi total i këtij elementi në tretësirën e përgjithshme të jetë 0.01%. Kjo përqendrim është e nevojshme për të qenë në gjendje të amplifikojmë sinjalin e neutrinove më të dobëta dhe kështu të jemi në gjendje t'i vëzhgojmë ato.
rëndësi
Ju mund të mendoni se pse e bëjnë shkencëtarët gjithë këtë përpjekje për të studiuar një interes më të veçantë. Dhe është se, megjithëse nuk e besojmë, ato janë një mjet thelbësor që mund të na sigurojë një sasi të madhe informacioni rreth supernovave. Supernova janë shpërthimet e dhunshme që ndodhin në ato yje që tashmë nuk janë në gjendje të përballojnë presionin për shkak të degjenerimit të elektroneve. Kjo njohuri është jetike për të ditur më shumë rreth strukturës së universit.
Neutrinot lëvizin me një shpejtësi të madhe shumë afër shpejtësisë së dritës. Ne e dimë që asnjë trup që ka masë nuk mund të lëvizë me shpejtësinë e dritës. Prandaj, kjo tregon se neutrinot kanë masë. Falë kësaj, një seri reagimesh të grimcave elementare gjithashtu mund të shpjegohen. Rëndësia e neutrinove që kanë më të përshtatshme është e jashtëzakonshme. Kjo do të thotë që neutrinot që kanë masë nuk përshtaten në modelin standard të grimcave që diskutohen në fizikën teorike. Modeli klasik i fizikës kuantike është më i vjetëruar dhe duhet të bëhen ndryshime të caktuara. Portet e njohurive po rriten.
Fakti që neutrinot kanë masë shpjegon shumë gjëra. Mbani në mend se modeli i fizikës kuantike ka midis 14 dhe 20 parametra arbitrar dhe është një model jo aq efektiv për shkencën aktuale. Siç mund ta shihni, neutrinot kanë një rëndësi të madhe në botën e fizikës kuantike dhe njohurive të universit.
Unë shpresoj që me këtë informacion të mund të mësoni më shumë se çfarë janë neutrinot, karakteristikat dhe rëndësinë e tyre për botën e shkencës dhe astronomisë.