Naukowcy nazywają to „cząstką-widmem”. Nie ma prawie żadnej masy, rozwija się z prędkością bliską prędkości światła i przez trzy dekady z rzędu ukrywał się przed naukowcami z całego świata. Mowa o neutrinach, nad którymi fizycy biją teraz w laboratoriach od Pakistanu po Szwajcarię. Neutrina powstają, gdy rozpadają się pierwiastki radioaktywne. Są na słońcu, innych gwiazdach, a nawet w naszych ciałach. Neutrino przechodzi przez ogromną ilość materii bez trudności. Jak więc naukowcy badają tę nieuchwytną cząstkę?
GERDA
Ta wyrafinowana aparatura, GERmanium Detector Array (GERDA), pomaga naukowcom zrozumieć, dlaczego w ogóle istniejemy. GERDA poszukuje neutrin, monitorując aktywność elektryczną wewnątrz kryształów czystego germanu, odizolowanych głęboko pod górą we Włoszech. Naukowcy pracujący z GERDA mają nadzieję znaleźć bardzo rzadki rodzaj rozpadu radioaktywnego. Kiedy Wielki Wybuch zrodził nasz Wszechświat (13,7 miliarda lat temu), powinna powstać taka sama ilość materii i antymaterii. A kiedy zderzają się materia i antymateria, niszczą się nawzajem, pozostawiając po sobie tylko czystą energię. Więc skąd się wzięliśmy? Jeśli naukowcy mogą wykryć te oznaki rozpadu, oznaczałoby to, że neutrino jest jednocześnie cząstką i antycząstką. Oczywiście takie wyjaśnienie usunie większość interesujących nas pytań.
SNOLAB
Kanadyjskie obserwatorium Sudbury Neutrino (SNO) jest zakopane około dwóch kilometrów pod ziemią. Oddział SNO + bada neutrina z Ziemi, Słońca, a nawet supernowych. Sercem laboratorium jest ogromna plastikowa kula wypełniona 800 tonami specjalnego płynu zwanego ciekłym scyntylatorem. Kula jest otoczona skorupą wody i utrzymywana na miejscu przez liny. Całość jest kontrolowana przez zestaw 10000 niezwykle czułych detektorów światła zwanych fotopowielaczami (PMT). Kiedy neutrina oddziałują z innymi cząsteczkami w detektorze, ciekły scyntylator zostaje oświetlony, a PMT odczytuje dane. Dzięki oryginalnemu detektorowi SNO naukowcy wiedzą teraz, że co najmniej trzy różne rodzaje lub „smaki” neutrin mogą być transportowane w tę i z powrotem w czasoprzestrzeni.
Film promocyjny:
Kostka lodu
A to największy detektor neutrin na świecie. IceCube, znajdująca się na biegunie południowym, wykorzystuje 5160 czujników rozmieszczonych na ponad miliardach ton lodu. Celem jest uzyskanie wysokoenergetycznych neutrin z niezwykle gwałtownych źródeł kosmicznych, takich jak eksplodujące gwiazdy, czarne dziury i gwiazdy neutronowe. Kiedy neutrina uderzają w cząsteczki wody w lodzie, uwalniają wysokoenergetyczne erupcje cząstek subatomowych, które mogą podróżować kilka kilometrów. Cząsteczki te poruszają się tak szybko, że emitują krótki stożek światła zwany stożkiem Czerenkowa. Naukowcy mają nadzieję wykorzystać otrzymane informacje do odtworzenia ścieżki neutrin i określenia ich źródła.
Zatoka Daya
Eksperyment z neutrinami odbywa się jednocześnie w trzech ogromnych halach, pochowanych na wzgórzach Zatoki Daya w Chinach. Sześć cylindrycznych detektorów, każdy zawierający 20 ton ciekłego scyntylatora, jest zgrupowanych w halach i otoczonych przez 1000 PMT. Tonąły w kałużach czystej wody, blokując wszelkie otaczające promieniowanie. Pobliska grupa sześciu reaktorów jądrowych produkuje miliony biliardów nieszkodliwych elektronicznych antyneutrin co sekundę. Ten strumień antyneutrino oddziałuje z ciekłym scyntylatorem, emitując krótkie błyski światła, które są wychwytywane przez PMT. Daya Bay została zbudowana w celu badania oscylacji neutrin.