Mimo to, neutrino jest jedną z fundamentalnych cząstek, które stanowią budulec naszego wszechświata. Cząstka ta została odkryta w latach 50. XX wieku, jednak wiele wciąż pozostaje nieznane w kwestii neutrino, na przykład ilość odmian tych cząstek, ich masa, skąd ta masa pochodzi i czy neutrino posiada jakieś właściwości magnetyczne.
Dlatego właśnie powstała książka „Ghost Particle” autorstwa fizyka Alana Chodosa oraz dziennikarza naukowego Jamesa Riordona. Książka stanowi wprowadzenie do zagadkowej cząstki, a autorzy opowiadają o odkryciu neutrino, tym, co już o nim wiemy i czego nadal nie wiemy, oraz o przyszłych eksperymentach, które (o ile wszystko pójdzie zgodnie z planem) dostarczą odpowiedzi na wiele pytań.
Neutrino to nie tylko temat dla fizyków cząstek elementarnych. Jak zauważa Riordon, neutrino jest niezwykle ważne dla zrozumienia wszechświata i naszego miejsca w nim. Odkrycie natury neutrino mogłoby pomóc w odkryciu natury ciemnej materii, a nawet rozwiązać zagadkę materii w naszym wszechświecie. W momencie Wielkiego Wybuchu powinna powstać równa ilość materii i antymaterii, ale gdy obie te substancje stykają się ze sobą, anihilują. W teorii, wszechświat dzisiaj powinien być pusty, a jednak jest wypełniony materią i niewielką ilością antymaterii.
Riordon mówi o tym, jak neutrino może pomóc obserwować kosmos, a nawet wnikać w głąb naszej planety. Kwestie te są szczególnie ważne w kontekście badań kosmicznych i eksploracji kosmosu. Istnieją niektóre zjawiska, które można zaobserwować jedynie za pomocą neutrino, ponieważ żaden inny technologiczny środek nie jest w stanie ich wykryć. Przykładem może być patrzenie w głąb historii kosmosu. Jak zauważa Riordon, światło nie jest w stanie przeniknąć przez całą przeszłość wszechświata, ponieważ w pewnym momencie staje się ona przezroczysta dla fotonów. Właśnie tutaj w grę wchodzą neutrino. Dzięki nim naukowcy będą w stanie sięgnąć do samych początków wszechświata, badając tzw. tło neutrinowe kosmiczne, czyli strumień cząstek, który powstał w ciągu pierwszych sekund po Wielkim Wybuchu.
Oprócz badania historii kosmosu, neutrino mogą posłużyć również do obserwacji zjawisk zachodzących wewnątrz gwiazd. Gdy dochodzi do supernowej, w wyniku procesów zachodzących wewnątrz gwiazdy, uwalniana jest ogromna ilość energii w postaci neutrin, które opuszczają gwiazdę niemalże natychmiastowo. To właśnie dzięki temu naukowcy będą w stanie badać procesy zachodzące podczas supernowej, obserwując emisję neutrin.
Jak zauważa Riordon, niedługo możemy spodziewać się kolejnej supernowej w naszej galaktyce. Ostatnia miała miejsce w 1987 roku i była niezwykle ważnym wydarzeniem dla badań naukowych. Tym razem, dzięki coraz bardziej zaawansowanym detektorom neutrin, naukowcy będą mieli jeszcze lepsze narzędzie do badania procesów zachodzących podczas supernowej.
Oprócz tego, neutrino mogą zostać wykorzystane również do badań wnętrza Ziemi. Obecnie naukowcy korzystają z fal sejsmicznych, aby zobaczyć, co znajduje się pod powierzchnią Ziemi, jednak rozdzielczość takiego badania jest dość niska. Dzięki wykorzystaniu neutrin naukowcy będą w stanie odkryć o wiele więcej informacji na temat składu Ziemi i procesów zachodzących w jej wnętrzu.
Niewątpliwie, neutrino są jednym z najbardziej fascynujących obiektów badawczych dla współczesnej nauki. Dzięki swoim właściwościom i zdolności do przenikania przez materia, otwierają przed naukowcami zupełnie nowe możliwości badawcze i pozwalają na zgłębianie tajemnic wszechświata oraz Ziemi. Odkrycia i eksperymenty przeprowadzane w ostatnich latach zapowiadają, że w ciągu najbliższych kilku lat będziemy mieli jeszcze więcej możliwości, by poznać ten tajemniczy świat neutrin.
Modyfikowany: 2 kwietnia, 2023
