Slo-Tech - Globoko pod antarktičnim površjem, blizu južnega tečaja, je v dobrem kubičnem kilometru ledu več tisoč detektorjev, ki lovijo nevtrine. Detektor IceCube kot posodo uporablja kar naravni led, ogromno količino pa potrebuje, ker nevtrini sila redko reagirajo s snovjo. Vsako sekundo Zemljo preletava nepregledno število nevtrinov, ki neovirano prečkajo planet, ne da bi kdo to sploh opazil. Vsake toliko časa pa kakšen nevtrino reagira s snovjo, kar ustvari sekundarne delce, ki jih opazimo. Mimogrede, podobnih detektorjev je še nekaj, denimo Antares na francoski sredozemski obali.

Konec leta 2016 je eksperiment IceCube zabeležil dogodek, o katerem je bil danes objavljen članek v reviji Nature (analiza podatkov in recenzentski postopki so dolgi). Nevtrino, ki je na Zemljo priletel iz oddaljenega vesolja, je imel ravno primerno energijo (6,3 PeV), da je ob trku z elektronom reagiral. Nastala je paleta sekundarnih delcev, ki so jih detektorji opazili. S tem so prvikrat eksperimentalno...

Slo-Tech - V Karlsruheju, kjer teče eksperiment KATRIN (Karlsruhe Tritium Neutrino), so dobili prve uporabne rezultate. Ti so poskrbeli za najnatančnejše meritve mase nevtrinov, ki so dosedanjo zgornjo mejo razpolovile. Nevtrini po trenutnih informacijah tehtajo največ 1,1 eV. Za primerjavo: elektroni tehtajo 0,51 MeV, protoni pa 938 MeV. Nevtrini so tako lahko, da so svoj čas predpostavljali, da sploh nimajo mase.

Nevtrini so nevtralni delci, ki so tudi bistveno lažji od katerihkoli drugih osnovnih delcev, zato jih je izjemno težko zaznati. Skozi snov potujejo praktično brez težav, kar pomeni, da je verjetnost za interakcijo s čimerkoli skrajno nizka. Skozi Zemljo in tudi naša telesa dnevno potujejo milijarde in milijarde nevtrinov, ne da bi se nas kakorkoli dotaknili. A hkrati so nevtrini eni izmed najpogostejših delcev v vesolju, zato je njihovo poznanje pomembno.

Rezultati, ki jih sedaj objavlja kolaboracija KATRIN, so nastali v meritvah letošnjega aprila in maja. Detektor meri razpad...

Slo-Tech - Nobelovo nagrado za fiziko bosta letos prejela japonski fizika Takaaki Kajita in kanadski fizik Arthur B. McDonald za odkritje oscilacij nevtrinov, kar dokazuje, da imajo nevtrini maso. Kajita in McDonald sta delovala v velikih kolaboracijah, a ker lahko Nobelovo nagrado prejmejo največ trije posamezniki, je Švedska kraljeva akademija znanosti sklenila, da sta prav omenjena odigrala ključno vlogo pri izpostavljenem odkritju. Vsak izmed njiju bo prejel štiri milijone švedskih kron (430.000 evrov).

Wolfgang Pauli, ki je leta 1945 prejel Nobelovo nagrado za odkritje po njem poimenovanega principa, da dva fermiona ne moreta zasedati istega kvantnega stanja, je leta 1930 v obupanih poizkusih razložiti beta...

Slo-Tech - Debata o hitrosti nevtrino še vedno ni povsem končana, čeprav je predlani ekipa iz CERN-a ugotovila, da so bile njihove predhodne meritve napačne. Robert Ehrlich z Univerze George Mason trdi, da se nevtrini gibljejo z nadsvetlobno hitrostjo in da imajo imaginarno maso, kar naj bi elegantno pojasnilo šest različnih meritev. Podrobnosti so v članku, ki je objavljen v Astroparticle Physics.

Nesrečne nevtrine so si najprej povsem teoretično izmislili, da bi elegantno razložili beta razpad, ko v jedru nevtron (tedaj seveda niso vedel, da gre za razpad nevtrona, videli so le spremembo atomskega števila) razpade v proton in elektron (beta minus razpad) ali pa se proton pretvori v nevtron in pozitron (beta plus razpad). Da bi se pri...

Slo-Tech - Rezultati japonskega eksperimenta T2K z zanesljivostjo 7,5 sigma (za odkritje zadostuje že pet sigma) kažejo, da nevtrini spreminjajo okus, kot smo slutili že nekaj časa. S tem je konec ene večjih ugank glede nevtrinov, o katerih na prvih straneh beremo že nekaj let. Še posebej so bili aktualni pred dvema letoma, ko so zaradi napake pri meritvah v CERN-u najprej dve leti ugotavljali, ali so nevtrini hitrejši od svetlobe. Izkazalo se je, da niso. Spreminjajo pa okus.

Torej, nevtrini so elementarni subatomski delci, ki jih je silno težko raziskovati. Glavna težava je šibka interakcija s snovjo, saj nas vsako sekundo preleti na milijarde nevtrinov, pa večine sploh ne opazimo. Detektorji zanje morajo biti zato ogromni, da ulovijo vsaj tu in tam...

Slo-Tech - Dobili smo neodvisno potrditev, da nevtrini ne potujejo hitreje od svetlobe, kot so kazale lanske meritve. Eksperiment OPERA je tedaj izmeril, da so nevtrini iz CERN-a v italijanski Gran Sasso pripotovali 60 ns prej, kot bi za isto razdaljo potrebovala svetloba, kar je ponovljeni eksperiment OPERA 2 tudi potrdil. Fiziki so bili o rezultatih sila skeptični, saj so bili v nasprotju z Einsteinovo teorijo o svetlobni hitrosti kot najvišji mogoči hitrosti prenosa informacije, prav tako pa niso zaznali nobene spremembe v nevtrinih po potovanju. Če bi resnično potovali...

Slo-Tech - Brezžična komunikacija dandanes poteka z elektromagnetnim valovanjem (EMV). Razlogov za to je več, med glavnimi pa so enostavnost kodiranja sporočil vanje, poceni instrumenti za detekcijo, relativno velik domet in preprostost tehnologije. Obstojijo pa ovire, ki jih EMV ne more obiti. Poleg občutljivosti na magnetna polja, zaradi česar je nemogoča komunikacija s podmornicami skozi morske globine ali na EMV-onesnaženem območju, EMV ne potuje skozi kamenje - zato v tunelu radio in mobilni telefon odpovesta. Alternativ še precej časa ne bo,...

Nature - Predlani so v CERN-u uspeli pripraviti nekaj atomov antivodika, ki sestojijo iz negativnih antiprotonov in pozitivnih pozitronov, in jih zadržati za nekaj sto milisekund. Ogromen korak naprej jim je uspel lani, ko so uspešno zadržali 309 atomov antivodika za skoraj 18 minut, kar je v atomskem svetu cela večnost. Šlo je za težak izziv, saj so antiatomi nevtralni, zato jih lahko izolirane od materije držimo le z magnetnimi pastmi. Sedaj ko imajo tehnologijo za daljše hranjenje antivodika, začenjajo serijo raziskav o lastnosti antimaterije.

Standardni model predvideva obstoj CPT-simetrije. To pomeni, da pri zamenjavi naboja (materije z antimaterijo), parnosti in smeri puščice časa opazimo enake rezultate eksperimentov. Hkrati pa še vedno...

Science Blog - V CERN-u so najverjetneje odkrili, kaj je bil razlog za lanske rezultate, ki so kazali, da nevtrini potujejo za približno dve do tri stotisočinke hitreje od svetlobe. Čeprav so meritve večkrat ponovili in napovedali izvedbo sorodnih meritev tudi na Japonskem in v ZDA, so vsakokrat ugotovili isto. Nevtrini so 732 km dolgo pot med CERN-om v Ženevi in italijanskim Gran Sassom prepotovali 60 ns hitreje, kot bi bila svetloba. Meritev so ponovili večkrat. Sum je sprva padel na merjenje časa, saj so ure sinhronizirane z GPS, a so kasneje to možnost zavrnili. Sedaj pa se je pokazalo, da je zelo verjetno razlog vendarle v napačnem merjenju časa oziroma nesinhroniziranih urah.

Pri analizi...

Slo-Tech - Eden izmed najpomembnejših eksperimentov, ki potekajo v velikem hadronskem trkalniku v CERN-u, uporablja detektor ATLAS. Večkrat pišemo o dogajanju v CERN, zadnje čase še zlasti v povezav z iskanjem Higgsovega bozona, in redno omenjamo ATLAS in ostalih pet eksperimentov v CERN-u (ALICE, CMS, TOTEM, LHCb in LHCf), a redko je zaslediti podrobnejši opis posameznih eksperimentov.

Zato si bomo to pot podrobneje ogledali ATLAS. Kratica označuje toroidni LHC-aparat (A Toroidal LHC Apparatus). Še pred tem pa kratek izlet v standardni model osnovnih delcev in interakcij, ki je trenutno najboljši znani opis subatomskega sveta. Po tem modelu obstajata dve družini osnovnih delcev: fermioni, katerih...

Slo-Tech - Ko so septembra v CERN-u objavili rezultate treh let meritev časa preleta nevtrinov iz Ženeve v italijanski Gran Sasso, so z njimi osupnili celotno znanstveno srenjo. Meritve so namreč pokazale, da nevtrini potujejo malenkostno hitreje kot svetloba, kar je v nasprotju s trenutno veljavnim fizikalnim razumevanjem sveta. Razlika je bila majhna, znašal je vsega stotisočink, a vendarle dovolj znatna, da je ni bilo mogoče pojasniti s statističnim odstopanjem. Že v preteklosti so sicer nekatere meritve nakazovale, da bi utegnili biti nevtrini hitrejši od svetlobe, o čemer smo pisali oktobra, a so bile vse obremenjene s tolikšno negotovostjo, da tega ni bilo mogoče trditi (99-odstotni...

BBC - Septembra je veliko prahu dvignila objava fizikov iz CERN-a, da so izmerili hitrost potovanja nevtrinov, ki presega svetlobno hitrost. Ker je to odkritje v nasprotju z vso veljavno fiziko, so se fiziki hitro razdelili v dva tabora zagovornikov in nasprotnikov. Preden bo jasno, katera struja ima prav, bo treba poizkus še nekajkrat ponoviti in po možnosti isto veličino izmeriti še z drugimi, neodvisnimi metodami.

V CERN-u so merili čas, ki ga nevtrini potrebujejo za pot 732 kilometrov med trkalnikom delcev CERN v Ženevi v Švici in laboratorijem Gran Sasso v Italiji. Izmerili si hitrost dveh curkov nevtrinov, ki so imeli energije 17 GeV oziroma 28 GeV, in obakrat dobili nadsvetlobno...

PhysOrg.com - Znanstveniki v laboratoriju Fermilab v Illinoisu so objavili rezultate svojega eksperimenta, ki dopolnjujejo pred dvema tednoma obelodanjene izsledke japonskega eksperimenta T2K o oscilacijah nevtrinov. Vsi preizkusi so namenjeni iskanju odgovora na vprašanje, ali nevtrini lahko menjajo okus in kako pogosto se to zgodi. CERN in OPERA sta lani zaznala prvi primer oscilacije umetno produciranega nevtrina v zgodovini, a je šlo za izoliran dogodek. Nadaljnji eksperimenti poizkušajo osvetliti...

PhysOrg.com - Raziskovalci iz CERN-a poročajo o rekordnem dosežku pri hranjenju antimaterije, saj so uspeli 309 atomov antivodika obdržati skoraj 18 minut, preden je prišel v stik z materijo in anihiliral. To je za štiri velikostne razrede dlje kot doslej, ko so uspeli antiatome v različnih pasteh hraniti vsega nekaj sto milisekund. Več minut je za atome praktično večnost in tako nudi nove možnosti raziskav antimaterije.

V trkalniku nastale pozitrone in antiprotone so dovolj ohladili, da so imeli zadosti nizko energijo pri tvorbi antiatomov. Te so nato v osnovnem stanju ujeli v magnetne pasti, kjer so se zadržali 1000 sekund, preden so anihilirali zaradi trkov z ostanki plina (vakuum pač nikoli ni...

PhysOrg.com - Antimaterija se od navadne materije, iz katere je sestavljeno vso vidno vesolje, razlikuje le po naboju osnovnih delcev. V vseh ostalih lastnosti so antidelci povsem identični delcem. Ob trku delca z antidelcem se izničita in pretvorita v energijo v procesu anihilacije, kar je glavni razlog za težavno skladiščenje antimaterije. Pri zadevanju v stene posode, ki je kakopak iz materije, bi sproti anihilirala. Za shranjevanje antimaterije se zato uporabljajo različne pasti, kot je Penningova past za nabite antidelce.

Doslej najtežji znani antidelec je bilo jedro antihelija-3, ki so ga proizvedli in zaznali že v 70. letih prejšnjega stoletja. V novi številki revije Nature znanstveniki Brookhaven...

Nature - Znanstveniki iz CERN-a v najnovejši številki ugledne revije Nature v članku Trapped antihydrogen poročajo, da so uspeli napraviti 38 atomov antivodika in jih, enega po enega, zadržati relativno dolg čas. Anihilirali so šele po približno 170 milisekundah, kar je zelo dober dosežek. Antimaterija sicer ni kakšna posebna novost, saj so v pospeševalnikih pripravljeni antiprotoni naokrog že 55 let, a je lovljenje antiatomov mnogo težavnejše od pozitronov ali antiprotonov. Slednji so namreč nabiti in jih lahko z elektromagnetnimi pastmi držimo v vakuumu, medtem ko je nevtralne antiatome težko držati proč od materije, ob stiku s katero se seveda pretvorijo v energijo (pravimo, da anihilirajo).

CERN-ova detektorja ATHENA...

Slo-Tech - Po standardnem modelu obstojijo nevtrini v treh okusih (elektronski, muonski in tauonski), a eksperimenti iz Fermilaba kažejo, da bi utegnila resnično obstajati tudi četrta vrsta nevtrinov. Doslej je bolj ali manj sprejeto dejstvo, da lahko te tri vrste nevtrinov oscilirajo in se medsebojno pretvarjajo, in prav te vrste oscilacij je meril eksperiment MiniBooNE (Mini Booster Neutrino Experiment). Znanstvenike pa je presenetilo odkritje, da je bilo oscilacij preveč.

Zaslužni...

Slo-Tech - Pretekli mesec smo pisali, da naj bi znanstveniki s Stanforda in Purdue University bili ugotovili, da na radioaktivni razpad delcev vplivajo nevtrini. Natančnejše analize so pokazale, kar so naši forumaši napovedali že na začetku. Razpadna konstanta je konstantna.

Malo verjetno hipotezo o vplivu nevtrinov na razpadno konstanto so preverjali znanstveniki z Nacionalnega inštituta za standarde in tehnologijo (NIST), Univerze...

Slashdot - Ta teden je znanstvene kroge precej razburkala novica, da naj bi znanstveniki s Stanforda in Purdue University ugotovili, da razpolovni čas (natančneje, razpadna konstanta) radioaktivnih jeder ni konstanten. To so opazili čisto naključno, ko so na Purdue University iskali generator naključnih števil in v ta namen uporabili Geigerjev števec za merjenje sevanja izotopa cezija 137. Sprva so opažene sezonske fluktuacije...

Ars Technica - Pred štirinajstimi dnevi smo poročali, da so znanstveniki v CERN-u in italijanskem Gran Sassu odkrili, da se izmuzljivim subatomski delcem nevtrinom spreminja okus. Za potrditev te teorije bo potrebnih še več opazovanj, saj je en sam dogodek statistično premalo za utemeljitev, a če bo model potrjen, bo to hkrati pomenilo, da imajo nevtrini maso, kar moderne teorije že nekaj časa napovedujejo. Včeraj pa so v Fermilabu objavili rezultate svojih poizkusov, ki kažejo nekaj mnogo bolj čudnega. Zdi se, da imajo nevtrini drugačno maso kot antinevtrini (posredno izmerjeno preko Δm²).

Kvantni svet je resda zase svet, čuden in svetal, a ena lastnost je doslej veljala kot pribito. Antidelci imajo enake...

Slo-Tech - Nevtrini so elementarni delci iz razreda leptonov, ki si jih leta 1930 izmislil Wolfgang Pauli, da je lahko uredil svoje enačbe radioaktivnih razpadov. Ker pri beta razpadu opaženi delci niso imeli toliko energije, gibalne količine in vrtilne količine kot starševski izotopi, je predpostavil, da razliko poberejo delci, ki se imenujejo nevtroni. Žal je James Chadwick leta 1932 odkril masivne delce in jih poimenoval nevtroni, kar se je ohranilo do danes. Paulijeve skrivnostne delce je Enrico Fermi zato poimenoval nevtrino. Odkrili so jih petindvajset let pozneje.

Podobno kot antidelci antinevtrini so nevtrini sila izmuzljivi delci, saj z materijo slabo reagirajo. Vsako sekundo naše telo...

Slo-Tech - Včeraj je veliki hadronski trkalnik (LHC) v CERN-u začel obratovati z energijami 7 TeV. Po nekaj težavah pri jutranjih testih se je stanje normaliziralo, tako da so lahko začele trkati curke protonov. Prvi trk se je zgodil ob 13.06, s čimer se je uradno in tudi praktično začel raziskovalni del programa, za katerega je bil LHC sploh zgrajen. S to močjo bo LHC obratoval 18-24 mesecev. Najprej bodo z eksperimenti poiskali že dokazane delce v standardnem modelu, nato pa se bodo podali na lov za izmikajočim Higgsovim bozonom. Detektorja ATLAS in CMS lahko prečešeta širok masni spekter, tako da bi lahko Higgsov bozon našla tudi, če je njegova masa okrog 160 GeV. Če je težji ali lažji, bodo morali parametre...

CNet - Po zagonu velikega hadronskega trkalnika je v soj žarometov spet priletel CERN, fiziki in črne luknje, zato je na spletu spet več debat o njih. Na CNet so opravili zanimiv intervju z doktorjem Paulom Jacksonom s stanfordske univerze, ki trenutno živi in dela v CERN-u za eksperiment Atlas.

Poleg klasičnih vprašanj za fizikalno nepodkovano občinstvo, kot so ta o črnih luknjah, ki jih bojda proizvaja CERN in nas utegnejo požreti, o potovanju skozi čas, avtor nekaj časa posveti tudi nekoliko manj klišejskim. Na primer kaj bi se zgodilo s človekom, ki bi se postavil na pot curka protonov (to se je v Sovjetski zvezi že zgodilo), katere igre igrajo in, za nas najbolj zanimivo, katere...

TG Daily - Nevtrini so osnovni delci brez električnega naboja s spinom 1/2 in z majhno maso, ki se gibljejo s skoraj svetlobno hitrostjo in praktično neovirano potujejo skozi snov. Nanje deluje le šibka sila, medtem ko elektromagnetna in močna sila nanje ne vplivata, zaradi česar je njihova interakcija s snovjo...

Slashdot - Do sedaj smo mislili, da je povprečna razpolovna doba radioaktivnih izotopov konstantna ne glede na pogoje v okolju. Vendar so v osemdesetih letih v dveh laboratorijih v ZDA in Nemčiji opazili zanimiv pojav: razpolovni časi silicija-32 in radija-226 so se čez obdobje parih let periodično spreminjali.
Ta pojav je poznavalce begal kar lep čas, sedaj pa je zgodba dobila novo poglavje. Na univerzi v Indiani so ponovno obdelali surove podatke obeh eksperimentov in ugotovili, da je spreminjanje razpolovne dobe korelirano z Zemljino oddaljenostjo od Sonca. Obe skupini znanstvenikov sta namreč merili razpolovne čase izotopov čez obdobje večih let, Jere Jenkins in njegovi sodelavci so pa zdaj ugotovili nedvoumno povezavo teh razpolovnih časov z Zemljino oddaljenostjo od Sonca.

Fiziki za to presenetljivo odkritje trenutno ponujajo dve teoriji: prva pravi, da Sonce na nek način vpliva na konstanto fine strukture snovi, ki se spreminja z oddaljenostjo. Druga pa pravi, da se razpolovna doba...

BBC - Znanstveniki so z 99.999 odstotno verjetnostjo dokazali, da nevtrini, ki jih Sonce odda, na poti do Zemlje spremenijo svoj tip. S tem dokazom so razložili že 30 let trajajočo uganko, zakaj tako malo nevtrinov pride do Zemlje. Podatke za to trditev so dobili v kanadskem observatoriju za nevtrine v Sudburyju. Observatorij je pravi arhitektonski čudež, saj je v obliki 22-meterske krogle (nekje ekvivalent desetnadstropni stolpnici) ter potopljen 100 metrov pod zemljo. V krogli je 1000 ton ultračiste težke vode, ki obkroža še dodatno maso zelo čiste navadne vode - vse to, da zmanjšajo sevanje na absolutni minimum ter zaznajo en nevtrino na uro. S tem objektom so lahko raziskovalci ugotovili, da je število elektronskih nevtrinov, ki pridejo do Zemlje, le del števila, ki jih odda Sonce (okoli 30 odstotkov), kar je, tako pravijo oni, čisti dokaz za to, da nevtrini spreminjajo svoj tip na poti do našega planeta. Klik!