Kartais nieko nerasti yra taip pat gerai, kaip ką nors surasti.
Medikai medžiodami retų įvykių, galinčių pakenkti dominuojančiai dalelių fizikos teorijai, atliko jautriausius matavimus ir pasirinko zilchą.
Mokslininkai, ieškantys gandais pagrįstų dalelių skilimo proceso, vadinamo „neutralitiniu dvigubos beta beta skilimo procesu“, beveik septynis mėnesius veikė tiksliai suderintu detektoriumi ir nerado jokių reikšmingų duomenų, leidžiančių teigti, kad šis procesas vyksta. Šis neaptinkamas užuomina, kad egzotinės dalelės, vadinamos neutrinomis, gali būti kasdieniškesnės, nei kai kurie manė.
„Rezultatas galėjo būti labiau jaudinantis, jei mus ištiko sėkmės smūgis ir aptiktas neutralus dvigubos beta beta irimas“, - eksperimento atstovas Stanfordo universiteto fizikas Giorgio Gratta pavadino Enriched Xenon Observatory 200 (EXO-200). ), sakoma pranešime.
Mokslininkai užfiksavo tik vieną signalą (arba įvykį), kuris galėjo atspindėti vykstantį neutrininį dvigubos beta beta irimą. "Tai reiškia, kad foninis aktyvumas yra labai mažas, o detektorius yra labai jautrus. Puiki žinia pasakyti, kad nieko nematome!" Pridūrė Gratta.
Nestabilūs atominiai branduoliai (protonų ir neutronų, kurie sudaro atomų šerdį, judesiai) dažnai praranda neutroną procese, vadinamame beta irimu. Neutronas virsta protonu, išskirdamas elektroną ir mažą dalelę, vadinamą neutrinu.
Kartais du neutronai prarandami procese, vadinamame dvigubu beta beta skilimu, kuris paprastai išskiria du elektronus ir du antineutrinus (neutrinų antimedžiagos partnerio daleles). Tačiau mokslininkai taip pat teoretikavo, kad gali įvykti neutralitinis dvigubos beta beta irimas, kuris gamins du elektronus ir neturės antineutrinų. [Infografika: Išskaidytos mažiausiai gamtos dalelės]
„Žmonės labai ilgai ieškojo šio proceso“, - teigė Petras Vogelis, „Caltech“ fizikas emeritas ir „EXO-200“ komandos narys. "Tai būtų labai esminis atradimas, jei kas nors tai pastebėtų".
Jei toks įvykis įvyksta, taip turi būti todėl, kad du išsiskyrę neutrinai kažkokiu būdu panaikino vienas kitą. Tai reikštų, kad neutrinas yra jos paties antimaterijos partneris ir kad abu neutrinai sunaikino vienas kitą, kaip tai daro visos materijos ir antimaterijos partnerių dalelės, kai jos susitinka.
Jei taip yra, tai prieštarautų standartinio modelio, karaliaujančios fizikos teorijos, apibūdinančios žinomas subatomines daleles, prognozėms. Taigi, jei fizikai kada nors pamatys neutralitinį dvigubos beta beta irimą, standartinį modelį reikės peržiūrėti.
Norėdami išsiaiškinti šį skilimą, Enriched Xenon Observatory 200 naudoja vario cilindrą, pripildytą 440 svarų (200 kilogramų) skysto ksenono-136 - nestabilų izotopą, kuris gali būti neutralus. Abiejuose baliono galuose yra jautrūs detektoriai, skirti gauti beta irimo signalus.
Visas detektorius palaidotas 2150 pėdų (655 metrų) atstumu po žeme, Energetikos departamento atliekų izoliavimo bandomosios gamykloje, Karlsbade, N. M., siekiant užkirsti kelią kitų dalelių užteršimui.
Normaliam dvigubos beta beta irimo atveju pusinės eliminacijos laikas - laikas, per kurį pusė medžiagos suyra - 1021 metų, arba 100 milijardų kartų ilgiau nei Visatos amžius. Remdamiesi eksperimento rezultatais, tyrėjai dabar gali pasakyti, kad neutralitinio puvimo proceso pusėjimo trukmė yra ne trumpesnė kaip 1,6 × 1025 metų, arba kvadrilijoną kartų ilgesnis nei Visatos amžius.
Vis dėlto mokslininkai neatsisako medžioklės dėl neutrininio puvimo. Jei galima įrodyti, kad neutrinas yra jo paties dalelė, tai galėtų padėti paaiškinti, kodėl mūsų visata sudaryta iš materijos, o ne iš antimedžiagos.
Mokslininkų manymu, po Didžiojo sprogimo Visata prasidėjo nuo maždaug vienodų medžiagų ir antimaterijos dalių. Vis dėlto kažkokiu būdu medžiagos perteklius buvo likęs po to, kai didžioji dalis dviejų sunaikino vienas kitą. Norėdami sužinoti, kaip tai gali būti, mokslininkams reikia rasti pusiausvyros tarp materijos ir antimedžiagos elgesio būdus.
Jei neutrinas ir antineutrinas yra tas pats, tai gali parodyti pusiausvyros sutrikimo, galinčio išspręsti antimedžiagos mįslę, link.
„WordsSideKick.com“ vyresniąją rašytoją Clara Moskowitz galite sekti „Twitter“ @ClaraMoskowitz. Norėdami gauti daugiau mokslo naujienų, sekite „WordsSideKick.com“ „Twitter @“gyvybės mokslas.
Fizikai, ieškantys teorinio „neutrino neturinčio“ dalelių irimo proceso, dar jo nerado, ir tai gali būti geras dalykas.