NEUTRINOWA AWANTURA

 

Rozpętał ją międzynarodowy zespół fizyków [pod włoskim kierownictwem ] pracujący przy detektorze neutrin o akronimie OPERA , w słynnym Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), będącym największym na świecie podziemnym laboratorium fizyki, zlokalizowanym około 120 km od Rzymu, między dwoma włoskimi miastami – L’Aquilą i Teramo.

 

 

Detektor  OPERA

 

Jest to dziesięciokilometrowy tunel wydrążony w najwyższym masywie Apeninów – Gran Sasso (stąd nazwa laboratorium).
 

Zespół OPERA, 23 września br. ogłosił światu ,że w wyniku kilkuletnich badań odkrył ,iż neutrina który wybiegły z Europejskiego Laboratorium Fizyki CERN w pobliżu Genewy i przecięły skorupę ziemską na odcinku 736 km , a następnie zostały zarejestrowane w Gran Sasso, poruszały się szybciej od światła, o 0,0025 % wartości jego prędkości w próżni [1].

 

W fizyce , utrzymuje się jeszcze żelazna zasada obiektywizacji eksperymentu odkrywczego, nieznanego do tej pory zjawiska ,prawa, lub ogólnie – faktu przyrodniczego.

Obiektywizacji przebiega różnymi torami i spełnia różne kryteria ,co da się ująć w następujący schemat:

Mimo krótkiego upływu czasu od daty ogłoszenia komunikatu i raportu z ok.16 000 pomiarów w okresie 2008-2010, [2] zespół OPERA powtórzył 20-krotnie pomiary [przy zmienionych parametrach: skrócono wiązki neutrin] i 18 listopada br.opublikował raport [prof.A.Eredidato],w którym potwierdza wcześniejszą informację:

neutrina poruszają się szybciej niż światło w próżni.

 

Jednak dzisiaj na świecie ,nic nie przychodzi lekko.

W 5 dni później ,w tym samym tunelu ,przedzielony skalnymi ścianami ,inny międzynarodowy zespół [w którym rej wiodą Polacy pod wodzą prof.J.Kisiela z Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach], pracujący z detektorem o akronimie ICARUS,

 

Detektor  ICARUS

 

na wiązkach neutrin nadbiegających też z laboratorium CERN oznajmił publicznie, że neutrina mają szybkość o trzy rzędy mniejszą od tej wyznaczonej przez zespół OPERA i nie przekracza ona wartości c .

Wewnątrz tunelu Gran Sasso znajdują się trzy hale [A,B,C], każda o długości około 100 metrów . W hali B zlokalizowany został detektor ICARUS T600.Nazwa jest skrótem od : Imaging Cosmic and Rare Underground Signals. 

Jest to urządzenie służące do wykrywania i rejestracji przypadków oddziaływań cząstek [głównie neutrin słonecznych i od innych gwiazd], zbudowane z dwóch aluminiowych kontenerów. We wnętrzu każdego z nich znajduje się około 300 ton ciekłego argonu. Jest to największy na świecie detektor ciekłoargonowy.

 

Neutrinowa awantura zapowiada się bardzo ciekawie i ma przed sobą dużą czasową perspektywę.

 

Po pierwsze, gdyby neutrina poruszały się szybciej od światła [ tak jak to utrzymuje zespół OPERA] to powinniśmy zarejestrować przy ich przelocie promieniowanie Czerenkowa.

Promieniowanie Czerenkowa występuje zawsze do tej pory w sytuacji, gdy jakiś obiekt porusza się od prędkości fazowej światła w danym ośrodku.

Obserwuje się go np. w reaktorach jądrowych ,gdzie w środowisku wody- jako chłodziwa, światło biegnie wolniej od pojawiających się tam cząstek elementarnych.

 

Niebieskie promieniowanie Czerenkowa w wodnym chłodziwie rdzenia reaktora jądrowego.

 

Mechanizm powstawania tego zjawiska jest podobny do mechanizmu powstawania akustycznej fali uderzeniowej za samolotem naddzwiękowym przy przekraczaniu przez niego szybkości dźwięku w powietrzu [podobieństwo zewnętrzne].

Jeśli neutrina poruszają się szybciej od światła w skorupie ziemskiej, to powinny polaryzować ustawienie dipoli molekularnych wzdłuż toru ich ruchu. Po przelocie neutrina, dipole powinny wracać do stanu pierwotnego, a energię polaryzacji wypromieniować pod postacią promieniowania Czerenkowa.

 

 

Geometria mechanizmu powstawania promieniowania Czerenkowa

 

Jednak takiego efektu nie stwierdzono dotychczas.

 

Amerykanie pracujący w FERMILAB-ie od dawno zgłaszali bardzo dziwne zjawiska na jakie natrafiają przy pracy z neutrinami. Dlatego wobec eksperymentu Gran Sasso mają własną interpretację z korzyścią dla Włochów.

Ich zdaniem, w zasadzie -neutrina prawie cała drogę przebywają z szybkością mniejszą od szybkości światła, lecz przychodzą wcześniej od światła dlatego, że zaraz po pojawieniu się są w tunelu czasoprzestrzennym Einsteina – Rosena i przebywają tam pewien odcinek przestrzenny z szybkością nieskończenie wielką.

 

Taka interpretacja nie jest bezsensowna ,ani nie wygląda na naciąganą, gdyż od dawna z neutrinami fizycy sobie nie radzą. Gdyby uzyskano doświadczalne potwierdzenie ,że neutrina to cząstki Majorany [ a sporo fizyków tak uważa],to do wyjaśnienia powstawania neutrin trzeba było sięgnąć po Ogólną Teorię Względności ,a dokładnie po teorię osobliwości czasoprzestrzeni, które nazywamy ”czarnymi dziurami”.

Inni fizycy pracujący w FERMILAB-ie sugerują ,by ostatecznie zweryfikować Włochów eksperymentem zupełnie innym.

Nie podoba się im bieg neutrin przez warstwę skał, węszą tutaj zakłócenia pomiarów i proponują na sztucznym satelicie w odległości 736 km od powierzchni Ziemi, umieścić źródło emitujące jednocześnie neutrina i promieniowanie gamma w określonym momencie. I na dole zmierzyć czas przybycia tych dwóch sygnałów: neutrina i fali elektromagnetycznej.

Zdaniem autorów pomysłu ,eksperyment będzie kilka razy tańszy i atmosfera nie będzie czynnikiem zakłócającym w takim stopniu jak skorupa ziemska.

 

Nie ulega dla mnie wątpliwości, że awantura neutrinowa spowoduje dynamiczny rozwój fizyki neutrin, a w tej fizyce można oczekiwać zupełnie innych światów od tych, którymi zajmujemy się przez ostatnie stulecie.

　

　

Literatura

[1] http://autodafe.salon24.pl/347711,kolejny–pogrzeb-teorii-wzglednosci