Aktuální číslo:

2020/7

Téma měsíce:

Klimatické změny

Nenulová hmota neutrina konečně prokázána?

 |  5. 7. 1998
 |  Vesmír 77, 366, 1998/7

Na konferenci Neutrino ´98 oznámil 5. června 1998 japonsko-americký tým experimentálních fyziků, kteří pracují na obřím podzemním detektoru SuperKamiokande, že s vysokou věrohodností pozoruje efekt neutrinových oscilací, jež jsou nutně spojeny s nenulovou hmotou některého z neutrin. Zpráva byla rovněž uvolněna pro tisk a obletěla svět – objevila se i na titulní straně listu New York Times. Termín „oscilace“ znamená, že určitý typ neutrina se periodicky – v závislosti na vzdálenosti od zdroje – mění samovolně na jiný typ. Tento čistě kvantový jev předpověděl poprvé před 40 lety Bruno Pontecorvo a v uplynulých letech byl předmětem zájmu stále rostoucího počtu experimentálních skupin po celém světě. Dosud existovala řada údajů svědčících ve prospěch existence neutrinových oscilací v několika různých experimentech, ale skupina Super-Kamiokande jako první interpretuje své výsledky jednoznačně. V tomto případě jde o atmosférická neutrina (tj. taková, jež mají původ v kosmickém záření) a pozoruje se výrazný úbytek neutrin mionového typu v závislosti na proběhnuté vzdálenosti, zatímco počet detegovaných elektronových neutrin je téměř konstantní. Fyzikové ze Super-Kamiokande interpretují pozorovaný jev jako oscilace mionových neutrin s přechodem na třetí dosud známý typ – neutrino tau, popř. na nějaký nový exotický typ („sterilní neutrino“). Naměřená data odpovídají rozdílu kvadrátů hmot (resp. klidových energií) oscilujících neutrin přibližně 0,005 eV2, což dává dolní mez na hmotu neutrina zhruba 0,07 eV (to je zhruba desetimiliontina klidové hmoty nejlehčí dosud známé částice – elektronu). Míchání (v odborném slangu mixing) oscilujících neutrin je přitom téměř maximální (tj. „směšovací úhel“ je blízký 45°). Jde o mimořádně významný objev, neboť otázka hmoty neutrina byla závažným otevřeným problémem fyziky elementárních částic po více než 60 let a některá teoretická schémata dávala přednost nehmotným neutrinům. Výsledek týmu SuperKamiokande vede k nutnosti rozšířit a zobecnit současný „minimální“ standardní model elementárních částic a nepřímo poskytuje podporu modelům „velkého sjednocení“ slabých, elektromagnetických a silných interakcí. Nenulová hmota neutrina má rovněž velký význam pro kosmologii, neboť tak lze vysvětlit alespoň část chybějící hmoty ve vesmíru. Uvedená minimální hodnota je však zřejmě příliš malá na to, aby dala hustotu hmoty vesmíru blízkou kritické hodnotě (která rozlišuje mezi otevřeným a uzavřeným vesmírem). V každém případě jde o objev prvořadé důležitosti, který povzbudí úsilí experimentátorů i teoretiků ve fyzice elementárních částic.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyzika

O autorovi

Jiří Hořejší

Prof. RNDr. Jiří Hořejší, DrSc., (*1951) vystudoval Matematicko-fyzikální fakultu UK v Praze. Na této fakultě je ředitelem Ústavu částicové a jaderné fyziky. Zabývá se fyzikou elementárních částic, zejména teorií elektroslabých interakcí.

Doporučujeme

O mariánském sloupu, který se nevrátil na Staroměstské náměstí

O mariánském sloupu, který se nevrátil na Staroměstské náměstí

Eliška Fulínová  |  18. 7. 2020
Instalace neúplné kopie mariánského sloupu na pražské Staroměstské náměstí přišla ironií osudu ve zjitřené době, kdy se na různých místech po...
Na staré zkušenosti nezapomínejme

Na staré zkušenosti nezapomínejme

Eva Bobůrková  |  13. 7. 2020
Vladimír Vonka je uznávaný virolog v Česku i ve světě. Ač brzy oslaví devadesáté narozeniny, stále se věnuje vědě, konkrétně vývoji...
Komu se nelení…

Komu se nelení…

Petr Pokorný  |  13. 7. 2020
Jsou-li nějaké změny příliš pomalé, lidé je v subjektivním čase svých životů skoro nevnímají. Stačí se ale podívat na staré krajinomalby či...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné