Slo-Tech - Raziskovalci so v članku v reviji Science potrdili, da je pred dvema letoma v ozračje priletel drugi najmočnejši zabeleženi kozmični žarek. Imenu navkljub gre za običajne subatomske delce, še največkrat protone, ki priletijo v Zemljino ozračje. Kozmični jih imenujemo zato, ker izvirajo iz vesolja. Od delcev, ki jih srečujemo na Zemlji, se razlikujejo predvsem po izjemno visokih hitrosti, torej imajo ogromne energije.

Od kod je priletel proton 27. maja 2021, ni znano. Precej zanesljive pa so ocene, da je imel 240 EeV (eksaelektronvoltov) energije, kar je približno milijonkrat več od od najhitrejših protonov, ki jih lahko pripravimo v pospeševalnikih delcev na Zemlji. Hitrejši je bil le še delec, ki je leta 1991 priletel z energijo 320 EeV. Nasploh so delci z energijami prek 100 EeV sila redki, saj na vsak kvadratni kilometer Zemlje prileti kvečjemu kakšen vsako stoletje.

Ko je Toshihiro Fujii z univerze v Osaki pregledoval meritve s teleskopov v Utah, je sprva pomislil, da gre za...

Slo-Tech - Nevtrini niso novi delci, saj jih je Pauli predpostavil že pred skoraj sto leti, odkrili pa so jih leta 1956 in zato štiri desetletja pozneje dobili tudi Nobelovo nagrado. A nevtrini so izmuzljivi delci, ki s snovjo skorajda ne reagirajo, saj jih milijarde leti čez naša telesa vsako sekundo, pa se tega sploh ne zavedamo. Po eni strani jih je zato res težko zaznati in z njimi kaj izmeriti, po drugi strani pa so to odlični vesoljski sli, ki lahko neovirano prepotujejo res daleč. V četrtek so raziskovalci kolaboracije Icecube objavili, da so prvikrat v zgodovini uspeli visokoenergijske nevtrine pripisati točno določenemu viru.

Izvirajo iz galaksije NGC 1068 v ozvezdju Kita, ki so jo prvikrat opazili leta 1780 in je od Zemlje oddaljena 47 milijonov svetlobnih let. V vesoljskem merilu je torej praktično naša soseda. Observatorij Icecube je velikanski instrument na južnem tečaju, ki vsebuje milijardo ton zelo čistega ledu približno dva kilometra pod površjem. Nevtrini zelo neradi...

Slo-Tech - Kot se je napovedovalo že več mesecev, so v reviji Nature umaknili znameniti Microsoftov članek iz leta 2018, v katerem so skupaj z raziskovalci z delftske univerze poročali o odkritju delcev, ki zavzamejo Majoranova stanja, kar bi izjemno približalo izdelavo na šum iz okolice odpornega kvantnega računalnika. A začnimo pri začetku.

Majoranovi delci so teoretični konstrukt, ki ga je leta 1937 napovedal italijanski fizik Ettore Majorana. Doslej še niso odkrili delcev, ki bi izpolnjevali potrebne lastnosti, da bi jih tako imenovali, bi pa morda nevtrini lahko bili primer. Pri izdelavi kvantnih računalnikov pa bi odkritje takih delcev ali pa vsaj stanj pomenila velikanski preboj, saj bi bila taka realizacija neobčutljiva na okoliški šum. Majoranova stanja je leta 2001 predpostavil ruski matematik Aleksej Kitajev, nastali pa bi kot kompleksne strukture več osnovnih delcev. Do leta 2018 jih eksperimentalno niso opazili, potem pa je presenetil Microsoft s tem odkritjem. Tudi zato, ker v...

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 - Snov z negativno maso že dolgo časa buri domišljijo avtorjev znanstvene fantastike, a je doslej ostalo le pri tem. Raziskovalci z Washington State University (WSU) so pokazali, da se rubidijevi atomi tik nad absolutno ničlo vedejo, kakor da bi imeli negativno maso. O odkritju poročajo v prestižni reviji Physical Review Letters.

Medtem ko je električni naboj bodisi pozitiven bodisi negativen, torej ista sila različne naboje potiska v različne smeri, je masa načeloma vedno pozitivna. To pomeni, da predmeti padajo navzdol in da če jih potisnemo, se pomaknejo proč. Če pa bi imeli predmet z negativno maso, bi pospeševal v nasprotno smer od sile, ki deluje nanj. Potisnite ga proč, da se...

Slo-Tech - Observatorij IceCube na južnem tečaju v dveh letih delovanja ni našel nobenih dokazov, ki bi potrjevali ali vsaj nakazovali obstoj sterilnih nevtrinov. Čeprav neobstoj dokaza ne dokazuje neobstoja, je to precej močan indic, da sterilnih nevtrinov bržkone ni. Vsaj v energijskem razponu 10 GeV do 10.000 TeV, kjer bi jih IceCube lahko zaznal, jih ni. S tem je skoraj pokopana ena izmed bolj elegantnih razširitev standardnega modela.

Nevtrini so eni izmed najzanimivejših delcev med sedemnajsterico, ki sestavlja standardni model. Predpostavili so jih pri študiji beta razpada, ki je fizike na začetku 20. stoletja begal več desetletij. Beta razpad je namreč navidezno kršil ohranitvene zakone, saj so meritve...

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...

CERN - Zgodba o nevtrinih, ki potujejo z nadsvetlobno hitrostjo, je dokončno zaključena. Lani predstavljene meritve časa preletov nevtrinov iz CERN-a v italijanski Gran Sasso, ki so nakazovale njihovo nadsvetlobno hitrost, so bile v središču pozornosti že od začetka. Znanstvena srenja je bila do njih sila skeptična in čeprav so ponovitve z istim eksperimentom kazale enako, se je naposled izkazalo, da je meritve prikrojila sistematična napaka. To je sumilo že od vsega začetka, CERN pa je marca letos praktično priznal, da to ne drži. Rezultati meritev preleta med CERN-om in Gran Sassom z eksperimentom ICARUS so dvakrat zapovrstjo pokazali, da je njihova hitrost ravno svetlobna. Zgodba je ta teden dobila še končni epilog.

Na...

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...

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...

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...