Vědci ve středu oznámili, že nenašli žádné důkazy pro hypotetické „sterilní neutrino“, což je další verze strašidelných neutrinových částic, které jsou všudypřítomné ve vesmíru. Nález pochází od amerického ministerstva energetiky provozovaného Fermilab’s MicroBooNE experimentovat. Sterilní neutrina jsou populární teoretickou předpověď, protože by mohla pomoci vysvětlit tajemnou temnou hmotu vesmíru, pokud existují.
Nález, který byl publikováno v Nature ve středu zpochybňuje populární vysvětlení pro anomálie vidět v minulosti neutrinové experimenty které nebylo možné zohlednit se stávající fyzikou. Mohlo by to mít také velké důsledky pro Standardní model, což je nejlepší teorie částicové fyziky, kterou máme k vysvětlení, jak vesmír funguje.
„Děláme velmi obecné prohlášení, které znamená, že nemůžete jednoduše vzít standardní model, přidat čtvrté neutrino a tímto způsobem vysvětlit jakoukoli z předchozích anomálií,“ říká Justin Evansprofesor částicové fyziky na University of Manchester v Anglii a jeden z mluvčích MicroBooNE.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceňované žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a nápadech, které formují náš dnešní svět.
Neutrina přicházejí ve třech známých příchutích – elektronové, mionové a tau – a mohou mezi nimi oscilovat nebo přepínat. V 90. letech fyzici pozorovali tyto nepolapitelné částice oscilující způsobem, který se zdál být v rozporu se zavedenou teorií. Aby vysvětlili podivná pozorování, fyzici navrhli, že to, co pozorovali, byl ve skutečnosti nový, čtvrtý druh neutrina – sterilní neutrino. Ale ačkoli nové výsledky v podstatě vylučují tuto možnost, představují nové, vzrušující otázky.
„Je velmi jasné, jaký je náš výsledek,“ říká Matthew Toupsvedoucí vědecký pracovník společnosti Fermilab. „Není mi jasné, co vlastně viděly experimenty, které viděly anomálie.“
Důležité je, že výsledky zcela neodstraňují vyhlídku na neznámý čtvrtý druh neutrina ze stolu.
„Máme mnoho důvodů se domnívat, že existuje více neutrinových stavů,“ říká André De Gouvêateoretický fyzik na Northwestern University. Problémem podle něj je, že fyzici nevědí, zda jsou tato další hypotetická neutrina detekovatelná pomocí současné technologie.
Vědci z Fermilabu doufají, že jejich výsledky budou brzy ověřeny další neutrinové experimenty. Ale už se jejich pozornost obrací k zodpovězení větší otázky, kterou jejich zjištění nastolují: Pokud to nebyla sterilní neutrina, co tedy způsobilo anomálie?
Jednou z možných teorií je, že může existovat neutrino, které se rozpadne, než se dostane k detektoru, říká Evans. Další možností je, že neutrina interagují s detektorem způsoby, o kterých vědci dosud nevěděli. Existují ještě další hypotézy. Toto trvalé tajemství je nakonec jen jedním z nich mnoho záhad obklopující tyto nepolapitelné částice a jejich vlastnosti.
„O neutrinech je mnoho velmi konkrétních věcí, které neznáme,“ říká De Gouvêa. Za prvé, mohou neutrina pomoci vysvětlit temnou hmotu? „Možná je temná hmota tajně sterilní neutrino,“ říká.
Je čas postavit se za vědu
Pokud se vám tento článek líbil, rád bych vás požádal o podporu. Scientific American sloužil jako obhájce vědy a průmyslu již 180 let a právě teď může nastat nejkritičtější okamžik v této dvousetleté historii.
Byl jsem a Scientific American předplatitele od mých 12 let a pomohlo mi to utvářet můj pohled na svět. SciAm vždy mě vzdělává a těší a vzbuzuje úctu k našemu obrovskému, krásnému vesmíru. Doufám, že to udělá i vám.
Pokud vy přihlásit se k odběru Scientific Americanpomáháte zajistit, aby se naše pokrytí soustředilo na smysluplný výzkum a objevy; že máme zdroje na podávání zpráv o rozhodnutích, která ohrožují laboratoře v USA; a že podporujeme začínající i pracující vědce v době, kdy hodnota samotné vědy zůstává příliš často nepoznaná.
Na oplátku získáte zásadní zprávy, strhující podcastyskvělá infografika, nepřehlédnutelné newsletteryvidea, která musíte vidět, náročné hrya nejlepší vědecké psaní a zpravodajství. Můžete dokonce darovat někomu předplatné.
Nikdy nebyl důležitější čas, abychom vstali a ukázali, proč na vědě záleží. Doufám, že nás v této misi podpoříte.
