โดย Adam Mann เผยแพร่เมื่อ 22 กุมภาพันธ์ 2019
นิวตริโนเป็นอนุภาคย่อยที่ซิปผ่านจักรวาลที่เกือบความเร็วของแสง (เครดิตภาพ: Shutterstock)
นิวตริโนเป็นอนุภาคย่อยที่เข้าใจยากที่สร้างขึ้นสล็อตเว็บตรง แตกง่ายในกระบวนการนิวเคลียร์ที่หลากหลาย ชื่อของพวกเขาซึ่งหมายถึง “เป็นกลางเล็ก ๆ น้อย ๆ ” หมายถึงความจริงที่ว่าพวกเขาไม่มีประจุไฟฟ้า จากสี่กองกําลังพื้นฐานในจักรวาลนิวตริโนมีปฏิสัมพันธ์กับสองอย่างเท่านั้นคือแรงโน้มถ่วงและแรงอ่อนแอซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบต่อการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีของอะตอม
มีเกือบไม่มีมวลพวกเขาซิปผ่านจักรวาลที่เกือบความเร็วของแสง
นิวตริโนนับไม่ถ้วนมาเป็นเศษเสี้ยวของวินาทีหลังจากบิ๊กแบง และนิวตริโนใหม่ถูกสร้างขึ้นตลอดเวลา: ในหัวใจนิวเคลียร์ของดาวฤกษ์ในเครื่องเร่งอนุภาคและเครื่องปฏิกรณ์อะตอมบนโลกในระหว่างการล่มสลายของซูเปอร์โนวาระเบิดและเมื่อองค์ประกอบกัมมันตภาพรังสีสลายตัว ซึ่งหมายความว่าโดยเฉลี่ยแล้วมีนิวตริโนมากกว่าโปรตอนในจักรวาล 1 พันล้านเท่าตามนักฟิสิกส์ Karsten Heeger ของมหาวิทยาลัยเยลในนิวเฮเวนคอนเนตทิคัต
แม้จะมีความแพร่หลายของพวกเขานิวตริโนส่วนใหญ่ยังคงเป็นปริศนาสําหรับนักฟิสิกส์เพราะอนุภาคเป็นเรื่องยากที่จะจับ นิวตริโนสสตรีมผ่านสิ่งที่สําคัญที่สุดราวกับว่าพวกเขาเป็นรังสีแสงที่ผ่านหน้าต่างโปร่งใสแทบจะไม่มีปฏิสัมพันธ์กับทุกสิ่งที่มีอยู่ ประมาณ 100 พันล้านนิวตริโนจะผ่านทุกตารางเซนติเมตรของร่างกายของคุณในขณะนี้, แม้ว่าคุณจะไม่รู้สึกอะไร. [18 ความลึกลับที่ยังไม่คลี่คลายที่ใหญ่ที่สุดในฟิสิกส์]
นิวตริโนถูกวางตัวเป็นคําตอบของปริศนาทางวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรก ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 นักวิจัยกําลังงงกับปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการสลายตัวของเบต้าซึ่งนิวเคลียสภายในอะตอมจะปล่อยอิเล็กตรอนออกมาเอง การสลายตัวของเบต้าดูเหมือนจะละเมิดกฎหมายทางกายภาพพื้นฐานสองข้อ: การอนุรักษ์พลังงานและการอนุรักษ์โมเมนตัม ในการสลายตัวของเบต้าการกําหนดค่าขั้นสุดท้ายของอนุภาคดูเหมือนจะมีพลังงานน้อยเกินไปเล็กน้อยและโปรตอนก็ยืนนิ่งแทนที่จะถูกเคาะในทิศทางตรงกันข้ามของอิเล็กตรอน จนกระทั่งปี 1930 นักฟิสิกส์ Wolfgang Pauli เสนอความคิดที่ว่าอนุภาคพิเศษอาจบินออกจากนิวเคลียสแบกพลังงานและโมเมนตัมที่ขาดหายไป
”ฉันได้ทําสิ่งที่เลวร้าย ฉันได้ตั้งสมมติฐานอนุภาคที่ไม่สามารถตรวจพบได้” Pauli กล่าวกับเพื่อนโดยอ้าง
ถึงความจริงที่ว่านิวตริโนสมมติฐานของเขานั้นน่ากลัวมากจนแทบจะไม่มีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งใดและจะมีมวลน้อยหรือไม่มีเลยกว่าหนึ่งในสี่ศตวรรษต่อมานักฟิสิกส์ไคลด์คาววานและเฟรดเดอริกไรน์สได้สร้างเครื่องตรวจจับนิวตริโนและวางไว้นอกเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่โรงไฟฟ้าแม่น้ําสะวันนาปรมาณูในเซาท์แคโรไลนา การทดลองของพวกเขาสามารถขัดขวางนิวตริโนหลายร้อยล้านล้านที่บินจากเครื่องปฏิกรณ์และ Cowan และ Reines ส่ง Pauli telegra m อย่างภาคภูมิใจเพื่อแจ้งให้เขาทราบถึงการยืนยันของพวกเขา ไรน์จะได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1995 ซึ่งในเวลานั้นคาววานเสียชีวิต
แต่ตั้งแต่นั้นมานิวตริโนได้ท้าทายความคาดหวังของนักวิทยาศาสตร์อย่างต่อเนื่อง
ดวงอาทิตย์ผลิตนิวตริโนจํานวนมหาศาลที่ถล่มโลก ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 นักวิจัยได้สร้างเครื่องตรวจจับเพื่อค้นหานิวตริโนเหล่านี้ แต่การทดลองของพวกเขายังคงแสดงความคลาดเคลื่อนโดยตรวจจับเพียงประมาณหนึ่งในสามของนิวตริโนที่ได้รับการทํานาย ไม่ว่าจะมีบางอย่างผิดปกติ กับแบบจําลองของนักดาราศาสตร์ ของดวงอาทิตย์ หรือมีบางอย่างแปลกๆ เกิดขึ้น
ในที่สุดนักฟิสิกส์ก็ตระหนักว่านิวตริโนน่าจะมาในสามรสชาติที่แตกต่างกันหรือประเภท นิวตริโนธรรมดาเรียกว่านิวตริโนอิเล็กตรอน แต่ยังมีอีกสองรสชาติ: นิวตริโนมูนและนิวตริโนเทา ขณะที่พวกเขาผ่านระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์และโลกของเรานิวตริโนกําลังแกว่งไปมาระหว่างสามประเภทนี้ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทําไมการทดลองในช่วงต้นเหล่านั้นซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อค้นหารสชาติเดียว
แต่มีเพียงอนุภาคที่มีมวลเท่านั้นที่สามารถรับการสั่นนี้ขัดแย้งกับความคิดก่อนหน้านี้ว่านิวตริโนไม่มีมวล ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่รู้มวลที่แน่นอนของนิวตริโนทั้งสามการทดลองได้กําหนดว่าที่หนักที่สุดของพวกเขาจะต้องมีอย่างน้อย 0.0000059 ครั้งเล็กกว่ามวลของอิเล็กตรอน
กฎใหม่สําหรับนิวตริโน?
ในปี 2011 นักวิจัยที่โครงการแกว่งตัวด้วยการทดลอง Emulsion-tRacking Apparatus (OPERA) ในอิตาลีทําให้เกิดความรู้สึกทั่วโลกโดยประกาศว่าพวกเขาตรวจพบนิวตริโนที่เดินทางเร็วกว่าความเร็วของแสงซึ่งเป็นองค์กรที่คาดว่าเป็นไปไม่ได้ แม้ว่าจะมีการรายงานอย่างกว้างขวางในสื่อ แต่ผลลัพธ์ก็ได้รับสล็อตเว็บตรง แตกง่าย
