Cfarë është neutrino?Në fillim quhej “neutron” dhe mund të gjendet në tre “shije” të ndryshme: Historia e grimcës protagoniste e eksperimentit të CERN-Gran Sasso.

Neutrino u shfaq në mendjen e fizikantëve teorik në vitin 1930, i pari që e hipotizoi ishte Austriaku Wolfgang Pauli. Një eksperiment shpërbërje radioaktive: regjistroi “zhdukjen” e një pjese të energjisë në produktet finale të procesit, në kundërshtim me ligjet e ruajtjes së energjisë. Për të shpëtuar ato ligje, ai propozoi ekzistencën e një grimce neutrale dhe shumë të lehtë, të padukshme në aparaturat e asaj kohe dhe që mbarte energjinë e humbur.

Në fillim e quajti “neutron”: Grimca më pak ekzotike që sot mban këtë emër u zbulua dhe u quajt me të njëjtin emër vetëm dy vjet më vonë, në vitin 1932, nga fizikanti Sir Chadwick. Ishte Enrico Fermi, ai që zgjidhi problemin në vitin 1934 dhe e quajti grimcën më të lehët, neutrino.

Shpërbërja beta, që u studiua nga Fermi, është një proces themelor i fizikës dhe ndodh vazhdimisht, si brenda diellit ashtu edhe në reaktorët bërthamor. Në këtë proces, një neutron kthehet në një proton dhe prodhohet një elektron dhe një neutrino. Vëzhgimi i drejtpërdrejtë i neutrinos ndodhi në vitin 1954, fal eksperimentit të Cowan dhe Reines (cimi Nobel në vitin 1995), në të cilin neutrinot e prodhuara në një reaktor bërthamor bashkëvepruan me protonet e ujit të gjendur në një serbator.

Neutrino ka qenë gjithmonë një grimcë e vështirë për tu kapur: Arsyeja fizike është se grimca nuk u nënshtrohet forcës elektromagnetike dhe as asaj bërthamore të fortë, por vetëm forcës bërthamore të dobët (dhe asaj gravitacionale, por që nuk influencon eksperimentet). Kjo forcë është e karakterizuar nga një rreze veprimi shumë e limituar dhe për këta arsye, probabiliteti i ndërveprimit midis dy grimcave është shumë i ulët (një fizikant do thoshte se seksioni i përplasjes është tepër i vogël). Cdo eksperiment me neutrinot, për të pasur sukses, kërkon pranin e një sasie të madhe materiali “shënjestër” ose një fluks të madh neutrinosh (ky është rasti i CERN).

Në skemën e sotme të fizikës teorike, neutrinot gjenden midis grimcave elementare, brenda familjes së leptoneve dhe kanë tre “shije” të ndryshme (quhen pikërisht kështu, nga “flavors”): Elektronik, tautonik, myonik, sipas grimcave të përfshirë në proceset nga ku kanë origjinën. Brenda diellit neutrinot e prodhuar janë të gjithë elektronik, duke qenë si vinë nga shpërbërja e një neutroni në një proton dhe një elektron.

Eksperimenti i CERN kishte për synim studimin e oshilacionit të neutinove midis shijeve të ndryshme. Pra është e mundur që një neutrino elektronik i prodhuar në diell, të regjistrohet në tokë si një neutrino myonik. Pra, neutrino ka ndryshuar gjendjen gjatë rrugës. Fizikantët dinë që ky oshilacion është tregues i masës jo zero të grimcës, që implikon modifikime në modelin e sotëm standard, i cili shpjegon karakteristikat e grimcave subatomike. Për të njohur më mirë fenomenin dhe të mbledhin më shumë të dhëna, studiuesit e besuan të nevojshëm një eksperiment si ai i Gran Sasso-s.

Mundësia për të vëzhguar neutrino superluminal (më të shpejt se drita) nuk ishte marrë fare në konsideratë: Objektivi fillestar ishte vëzhgimi i ndonjë prej këtyre oshilacioneve. Në CERN u prodhua një sasi neutrinosh myonik, i drejtuar në laboratorët e Gran Sasso. Falë aftësisë së tyre të udhëtojnë përmes lëndës pa hasur pengesë, ata udhëtuan nën tokë pa u penguar (dhe pa nevojën e ndërtimit të tuneleve të kushtueshme). Një rezultat i rëndësishëm i CNGS u arrit vitin e shkuar, si pasoj e vëzhgimit të një neutrino tautonike.

Një rezultat i rëndësishëm u prodhua në vitin 1987, falë vëzhgimit të një supernove, e quajtur SN1987A.

SN1987A shpërtheu në nebulozën e Magelanit, një galaksi satelite e rrugës së qumështit, distante 170 mijë vite dritë. Tre orë para shfaqjes së rreze të dritës, vëzhguesit tokësorë regjistruan një stuhi të vogël neutrinosh (u regjistruan gjithsej 24) nga tre aparate të ndryshëm. Kjo eksperiencë shënoi lindjen e astronomisë së neutrinove, që prodhohen në sasi të mëdha nga supernovat (99% nga e gjithë energjia e tyre përfundon në neutrino).

Sot ai vëzhgim i rëndësishëm influencon rezultatet e eksperimentit të CNGS: Nëse neutriont do të udhëtonin me shpejtësinë e matur nga CERN, ato të prodhuara nga SN1987A do të mbërrinin në tokë vite para dritës së krijuar dhe jo vetëm tre orë para (si u regjistrua). Nga ana tjetër edhe ai vëzhgim nuk duhet të gënjej studiuesit, duke qenë se tregon vetëm faktin, se shpërthimi i neutrinove mund të ket ndodhur para krijimit të fotoneve, që formojnë valët e dukshme. Pra neutrinot mund të kenë udhëtuar me një shpejtësi të afërt me atë të dritës.

Rezultatet astrofizike dhe ato të CNGS nuk përjashtojnë njeri-tjetrin: Shpejtësia e neutrinove nuk është konstante dhe mund të varet nga sistemi fizik në të cilin krijohen. Nëse zbulimi i CNGS konfirmohet edhe nga eksperimente të tjera, do të nevojiten teori fizike të reja.

Burimi: http://www.gazetashqiptare.com