חלקיק הנויטרינו חושף את סודות היקום
170 מדענים מ-12 מדינות וביניהן ישראל, הגיעו אמש לתגלית מדעית היסטורית, כשלראשונה במעבדה נצפה חלקיק נויטרינו מסוג "טאו". החוקרים מאמינים כי הגילוי ישפוך אור חדש על מבנה היקום ועל החומר האפל
חלקיקי נויטרינו הם חלקיקים תת-אטומיים שיחד עם חלקיקים אחרים יוצרים את היסודות הבסיסיים של היקום. בניסוי "אופרה" שנערך מזה מספר שנים, פולט מאיץ החלקיקים של CERN שנמצא בז'נבה מיליארדי חלקיקים כאלו העוברים מרחק של 730 ק"מ עד שמגיעים למעבדה התת-קרקעית המיוחדת שבגרן ססו, איטליה.
כבר בשנות ה-60 הניחו פיזיקאים כי חלקיקי הנויטרינו יכולים להחליף 'זהויות' וכי בסך הכול קיימים שלושה סוגים של חלקיקי נויטרינו. אמש, ראו המדענים כיצד חלקיק מסוג 'מיו' הפך לחלקיק מסוג 'טאו', כפי שניבאה התיאוריה.
פרופסור יעקב גולדברג מהפקולטה לפיסיקה בטכניון, אחד ממשתתפי הניסוי, מסביר: "בתחילת המאה העשרים גילו מדענים את תופעת הרדיואקטיביות. יש שלושה סוגים של חומרים רדיואקטיביים – אלפא, בטא וגמא. בטא זוהה כתופעה של פליטת אלקטרון וחוקי שימור האנרגיה הובילו להשערה שיש שם חלקיק נוסף אשר נפלט, שאינו טעון חשמלית ובעל מסה קטנה יותר מכל מסה שהצליחו למדוד עד אז. הוא כונה 'נויטרינו'.
באמצע המאה העשרים הוכיחו מדענים את קיומו בטבע באופן ניסיוני, וכל הניסיונות למדוד את מסתו לימדו כי היא אפס. תופעות שונות בטבע, אשר אובחנו ב-15 השנים האחרונות, הביאו להשערה שהמסה אינה אפס וניסיון "אופרה" תוכנן כדי למדוד את המסה בדיוק רב, הרבה יותר ממה שנמדד עד כה".
פיזיקת חלקיקים
כשחלקיקים לא מסתדרים ביניהם
מגזין מכון ויצמן
ניסיתם פעם לארגן מספר רב של אורחים מסביב לשולחן כך שכולם יהיו מרוצים? יצאתם לדייט וגיליתם ש"גלגל שלישי" מצטרף? גם בעולם החומר יש תופעות מתסכלות כאלה, והן תחום התמחותו של ד"ר יאיר שוקף ממכון ויצמן
הניסוי החל בשנת 2006, כשהנויטרינים הרגילים הראשונים נצפו אחרי שעברו מרחק 730 ק"מ מ-CERN בפרק זמן של כ-2.4 אלפיות שנייה.
אמש, הגיעו המדענים לפריצת דרך: "אנו מאמינים שמצאנו דוגמא של נויטרינו מסוג מיו, אשר נפלט בCERN, הפך את זהותו בדרך ונעשה נויטרינו מסוג טאו. דבר זה אפשרי רק אם מסת החלקיק אינה אפס", מסביר פרופ' גולדברג.
"זהו גילוי אדיר, שכן היום כל התיאוריה אשר מסבירה את היקום בפיסיקה ובאסטרופיסיקה מבוססת על הנחת יסוד, שהמסה היא אפס מתמטי. עכשיו התיאורטיקנים יצטרכו לחשוב מחדש על יסודות תיאורטיים של מבנה היקום".
חלקיק קטן, תגלית גדולה
צילום: thinkstock