Терминът за атом (atomos, това, което не може да се раздели), е въведен от Левкип и усъвършенстван от Демокрит през V век пр.н.е. Векове по-късно обаче, с помощта на съвременната физика и химия, открихме, че атомът наистина е делим и всъщност има своя собствена вътрешна архитектура. Мъничко ядро от протони и неутрони, заобиколено от облак от електрони. И копаейки още по-дълбоко, изследвайки високоенергийните сблъсъци и космическата радиация, открихме субатомни частици, които дори не образуват ежедневната материя в нашата среда. Ето как се стигна до откриването на неутриното, или така нареченият субатомен призрак.
Неутрино
Неутриното взаимодейства толкова слабо с материята, че може да премине през цялата Земя, без да бъде спряно. Те имат маса (макар и толкова малка, че десетилетия наред не знаехме колко), нямат електрически заряд и избягват електромагнитните полета, сякаш не съществуват. То преминава с лекота през звезди, планети и ядрени реактори (ако блок от олово с дебелина една светлинна година спира само половината от неутрино, които го ударят, е ясно, че на практика няма нищо, което да може да забави инерцията му). Гравитацията едва променя траекторията му (минималната му маса прави света му почти имунизиран срещу кривината на пространство-времето), а взаимодействието му с материята е толкова малко, че за да го открием, са ни необходими колосални инсталации.
Айнщайн установява, че никой обект с маса не може да ускори до надвишаване на скоростта, на светлината във вакуум. Като оставим настрана прилагателните и нюансите, често опростяваме това заключение и приемаме, че „нищо не може да се движи по-бързо от светлината“. Частиците обаче не винаги се движат във вакуум. Когато светлината преминава през среда като вода, нейните фотони се забавят от взаимодействията с молекулите на течността (това води до феномена на пречупване, при който потопен молив сякаш се огъва на границата въздух-вода). Неутриното се движат с практически същата скорост. Ако светлината се забави достатъчно, когато преминава през вода, неутриното всъщност може да бъде по-бързо от фотоните в тази конкретна среда.
С други думи, светлината се движи с 300 000 км в секунда във вакуум, а неутриното я следва много плътно. От този контраст се появява едно от най-изненадващите явления във физиката на елементарните частици: Черенковското лъчение и, за да го разберете, трябва да си представите пукането на камшик. Върхът на камшика надвишава скоростта на звука, но звуковите вълни по дефиниция не могат да следват върха му. Те се компресират и образуват вълнов фронт, който генерира характерния си пукащ звук. По подобен начин, когато заредена частица надвиши локалната скорост на светлината в дадена среда, електромагнитните вълни, които тя произвежда, се завъртат пред нея, образувайки светещ вълнов фронт.
Резултатът е брилянтно синьо сияние, което осветява водата в ядрените реактори и позволява на детекторите за неутрино да „видят“ преминаването на тези неуловими частици. Огромни водни резервоари или гигантски панели от антарктически лед и детекторите под езерото Байкал използват стратегически разположени фотоумножители, за да уловят тази светкавица. Всяка синя искра, която регистрират, е отпечатък на неутрино, което в своето безшумно пътуване е успяло незабележимо да наруши нашия свят.
Източник: La Razón
