CERN/OPERA: nevtrini imajo maso

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 preleti bilijon nevtrinov, a v celotnem našem življenju povprečno le trije nevtrini reagirajo z atomi v našem telesu. Prav zaradi izjemno slabe interakcije jih je težko zaznati. Od tistih let pa vse do preloma tisočletja je fizike begal problem Sončevih nevtrinov. Sonce je največji vir nevtrinov, a eksperimenti so kazali, da jih Sonce odda le tretjino toliko, kolikor bi jih po izračunih moralo.

Stari model je namreč predpostavljal, da so nevtrini brezmasni delci, ki obstoje v treh okusih: elektronski, tauonski in muonski. Sonce naj bi sevalo le elektronske nevtrine, ki okusa ne bi mogli spreminjati. Kasneje so znanstveniki sprejeli teorijo, da so nevtrini masni delci, kar pomeni, da so zmožni spreminjati okus po nastanku. Pojav se imenuje oscilacija nevtrinov in pojasni, zakaj je število zaznanih nevtrinov s Sonca nižje - nevtrino, ki zadene detektor, pač ne pravega okusa.

Detektor OPERA v Gran Sassu v Italiji zaznava nevtrine, ki jih proizvajajo v 732 kilometrov oddaljenem CERN-u na francosko-švicarski meji. Razdalja je tako velika, ker verjetnost oscilacije raste s prepotovano razdaljo. V CERN-u so v SPS-u pripravili curek muonskih nevtrinov, a je detektor v Italiji med njimi odkril enega tauonskega. To je prva zabeležena oscilacija nevtrina, ki je bil umetno proizveden in nato pomerjen na drugem koncu. Seveda znanstveniki z enim dogodkom ne bodo zadovoljni, zato bodo meritve nadaljevali. Statistika pravi, da naj bi eksperiment v svojem življenjskem času odkril 15 oscilacij nevtrinov.