Nová kapitola fyziky: Sterilné neutríno neexistuje, vesmír musel vzniknúť inak

13-0430-25D Foto: Reidar Hahn/Fermilab

Medzinárodnému tímu fyzikov sa v obrovskom pokuse podarilo vyvrátiť existenciu takzvaného sterilného neutrína. Sklamanie sa však nekoná. Ústup z pozície, že táto domnelá subatomárna častica sa podpísala pod vznik planét, hviezd a galaxií vo vesmíre, totiž otvára priestor pre ešte zaujímavejšie bádanie.

Podľa vedcov, ktorí sa zaoberajú teóriami o vzniku nášho vesmíru, sa v uplynulých dňoch otvorila nová kapitola vo fyzike. Odvážne slová prichádzajú po tom, ako sa tímu expertov podarilo vylúčiť existenciu subatomárnej častice označovanej ako sterilné neutríno.

O prelomových výsledkoch experimentu MicroBooNE, ktorý sa za účasti dvestočlenného medzinárodného tímu uskutočnil v americkom Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), nachádzajúcom sa neďaleko Chicaga, informuje BBC.

Čo sú neutrína?

Neutrína sú extrémne malé častice, ktoré každú sekundu prenikajú vesmírom vrátane Zeme a všetkej flóry a fauny na nej a nevynímajúc ľudí. A to všetko s minimálnou interakciou s okolitým prostredím.

V roku 1998 sa japonským vedcom podarilo zistiť, že tieto neutrína počas pohybu menia svoju formu. Vyskytujú sa v podobe častíc známych ako elektrón, mión a tau.

Toto striedanie nemôže kompletne vysvetliť súčasná „veľká teória“ subatomárnej fyziky – nazývaná štandardný model. Niektorí odborníci veria, že zistenie, prečo má neutríno takú malú hmotnosť – čo mu umožňuje meniť podobu –, im dá možnosť hlbšie pochopiť, ako vesmír funguje a konkrétne, ako vznikol.

Hmota prevažuje nad antihmotou

Súčasné vedecké teórie naznačujú, že krátko po Veľkom tresku existovalo v kozme rovnaké množstvo hmoty a jej zrkadlovej antihmoty. Keď sa však hmota zrazí s antihmotou, navzájom sa eliminujú a uvoľňujú energiu. 

Ak by sa v ranom vesmíre nachádzali rovnaké množstvá oboch substancií, mali by sa navzájom zrušiť. Namiesto toho sa väčšina dnešného vesmíru skladá z hmoty s oveľa menším zastúpením antihmoty.

Niektorí vedci sa domnievajú, že v rámci zmeny formy neutrína je obsiahnutý kozmický trik, ktorý umožnil určitej hmote prežiť po Veľkom tresku a vytvoriť planéty, hviezdy a galaxie, z ktorých sa skladá vesmír.

V 90. rokoch experiment v Národnom laboratóriu amerického ministerstva energetiky v Los Alamos v Novom Mexiku zaznamenal produkciu väčšieho množstva elektrónových neutrín, ako by sa dalo vysvetliť teóriou preklápania foriem. To sa neskôr potvrdilo aj v roku 2002.

Malo ísť o základný stavebný kameň

Fyzici preto navrhli existenciu štvrtej esencie nazvaná sterilné neutríno – sterilné preto, lebo sa predpokladalo, že vôbec nebude interagovať s okolitou hmotou. Verili, že táto forma častice by mohla vysvetliť nadprodukciu elektrónových neutrín a čo je najdôležitejšie, poskytnúť pohľad na to, prečo častice menia formu.

Ako sme už spomenuli, projekt MicroBooNE však žiadny náznak existencie sterilného neutrína nepreukázal. Jeho kľúčovou časťou bol dvanásť metrov dlhý detektor, ktorý sa nachádza vo veľkej kryogénnej nádrži naplnenej 150 tonami tekutého argónu pri teplote mínus 186 stupňov Celzia.

Smutný koniec príbehu? Práve naopak. Toto poznanie je začiatkom novej kapitoly vo vede a vytvára priestor na tvorbu a overovanie ďalších pozoruhodných hypotéz.

„Deje sa niečo naozaj zaujímavé, čo ešte musíme vysvetliť. Dáta nás odvádzajú od pravdepodobných vysvetlení a ukazujú na niečo zložitejšie a zaujímavejšie, čo je naozaj vzrušujúce,“ vysvetlila doktorka Sam Zellerová.


Ďalšie články