Kína megelőzhet mindenkit a fizika egyik legnagyobb rejtélyének megfejtésében

Kína egy óriási laboratórium segítségével megelőzné az Egyesült Államokat a világegyetem legrejtélyesebb részecskéinek – a neutrínók – felfedezésében.

A több mint egy évtizede tartó építkezés a tervek szerint jövőre befejeződik, a 700 méter mélyen található, körülbelül 311 millió dollárból épülő Csiangmeni Föld Alatti Neutrínó Obszervatórium (JUNO) egy közel 35 méter széles rozsdamentes acél- és akrilgömb, amelynek célja az elképzelhetetlenül kicsi, a fény sebességéhez közel mozgó szubatomi részecskék mérése.

Kína neutrínók tudomány fizika obszervatórium

A JUNO az építkezés célegyenesében. CGTV/YouTube

Annak ellenére, hogy neutrínók – amelyek neve elektromos töltésük miatt – mindenütt jelen vannak a világegyetemben – úgy becsülik, hogy másodpercenként 100 billió neutrínó halad át a testünkön –, nagyon keveset tudunk viselkedésükről, mivel rendkívül nehéz észlelni őket, írja a Popular Science.

Kína nagy elvárásokkal lép be a versenybe

A tervek szerint a kutatók a közeljövőben történelmi áttörést szeretnének elérni az úgynevezett hierarchia probléma megoldásával – és azt szeretnék, hogy ők legyenek az elsők ebben a versenyben.

Vang Ji-fang, a JUNO projekt vezetője és a Nagyenergiájú Fizikai Intézet igazgatója egy nemrégiben tartott laboratóriumi bemutató során elég ambíciózusan nyilatkozott. „Elsőnek lenni mindent jelent, másodiknak lenni semmit sem”.

A szakértők már évekkel ezelőtt megállapították, hogy a neutrínók három tömegállapot valamelyikét foglalják el – de hogy ezek közül melyik a legnehezebb és melyik a legkönnyebb, az továbbra is rejtély.

Azonban ha a kutatók fényt derítenek erre, azzal hozzájárulhatnak a részecskefizika standard modelljének teljesebb felépítéséhez, és bővíthetik ismereteinket a bolygók, csillagok és szupernóvák belső működéséről.

A JUNO által potenciálisan feltárt tömeghierarchia-eredmények akár arra is kényszeríthetik a fizikusokat, hogy átgondolják a kvantummechanikával kapcsolatos meglévő tudományos tényeket.

Patrick Huber, a Virginia Tech Neutrínó Fizikai Központjának igazgatója szerint ha kiderülne, hogy a JUNO eredményei szerint eddigi tudásunk téves, az forradalmi felfedezés lenne.

Miután a laboratórium működésbe lép, a kutatók elsősorban két, a létesítménytől körülbelül 50 kilométerre található atomerőmű által kibocsátott neutrínókra fognak koncentrálni.

Azonban a neutrínók problémájának megoldása nem olyan egyszerű, mint a tömegük mérése – a szakértők szerint körülbelül hat évnyi kísérletezésre és elemzésre lesz szükség ahhoz, hogy megoldást találjanak a hierarchia problémára.

Ez idő alatt hasonló projekt indul majd olyan neves létesítményekben, mint például a Déli-sarkon található, amerikai vezetésű IceCube obszervatórium, valamint Japán Super-Kamiokande neutrínóobszervatóriuma.

Egyelőre úgy tűnik, hogy Kína jár az élen a versenyben, de még bárki első lehet a hierarchia probléma megfejtésében – feltéve, hogy mélyreható ismeretei vannak az univerzum legösszetettebb tudományairól.