“Privește cerul”. Asta fac astronomii tot timpul. Privesc cerul. Dar există o specie aparte printre ei. Ca să vadă mai bine cerul, astrofizicienii care studiază neutrinii privesc în jos, în fundul pămîntului. Pentru că cele mai ciudate telescoape inventate sînt detectoarele de neutrini, construite în adînc, în mine părăsite, la kilometri întregi sub suprafață. Acolo, jos, se contruiesc bazine uriașe, cu apă ultra-super-purificată, unde neutrinii ăștia care vin din cosmos lasă, tare greu, cîte o urmă. E nevoie de minele astea pentru că Terra e cel mai bun mecanism de ecranare, ferind bazinele de alte radiații cosmice. Dar neutrinii ajung pînă acolo pentru că sînt ai naibii de nepăsători la materia normală, trecînd prin ea ca prin brînză. De aia sînt și așa de greu de prins: cînd și cînd, rar de tot, cîte unul se hotărăște să reacționeze cu materia “obișnuită” și să lase o urmă a trecerii lui prin detector.
Neutrinii sînt niște particule tare ciudate. Și prezente peste tot: după fotoni, sînt a doua cea mai frecventă particulă din Univers. Există trei tipuri de neutrini, electronici, muonici și taonici. Dar pentru că toți sînt neutri (Enrico Fermi le-a spus prima dată “neutrino”, adică particule neutre și mici) și au un moment magnetic ridicol de mic, nu prea interacționează electro-magnetic cu materia din jur. Și foarte multă vreme s-a crezut că n-au deloc masă de repaus, ca fotonii: adică dacă-i oprești cumva, dispar.
Ei bine, premiul Nobel în fizică pentru 2015 a fost luat de către Takaaki Kajita și Arthur B. McDonald pentru studiile lor de după 1998, studii care, tocmai, au demonstrat că neutrinii au masă. Fooooarte mică, dar au.
Kajita și McDonald lucrau la două “telescoape de neutrini” celebre: Super Kamiokande, în Japonia, și Sudbury Neutrino Observatory, în Canada. Acolo, cei doi numărau neutrini. McDonald număra neutrini proveniți de la Soare. În fiecare secundă, prin fiecare centimetru pătrat îndreptat spre Soare, trec vreo 65 de miliarde de neutrini. Însă interacționează (și lasă urme) doar ridicol de puțini dintre ăștia, iar asta face ca detectarea lor să fie o muncă de Sisif. Kajita număra neutrinii proveniți de la diverse alte surse din Univers. Amîndoi au constatat că, față de calculele teoretice, vreo două treimi dintre neutrinii căutați lipseau la apel. Soluția lor: neutrinii oscilează între cele trei soiuri cunoscute și de aceea cercetătorii nu găseau decît o treime dintre ei. Două treimi se transformau în celelalte două tipuri de neutrini, care nu puteau fi detectate de SNO și Super-Kamiokande. Dar oscilațiile astea presupuneau ca neutrinii să aibă o masă de repaus. Asta a dat rău peste cap Modelul Standard al particulelor elementare, care a rezistat peste 20 de ani tuturor provocărilor experimentale. Și l-a dat peste cap pentru că Modelul Standard prezicea că neutrinii nu au masă. Iar dacă neutrinii oscilează, atunci au masă, iar dacă au masă, Modelul Standard nu este teoria completă care descrie ingredientele de bază ale Universului. “Super!” au spus mulți fizicieni teoreticieni, și-au suflecat mînecile și au purces la a inventa noi teorii. Iar dacă legenda este adevărată, mai muncesc și-n ziua de azi.
E complicat, știu. Și poate părea foarte inutil, la prima vedere. Dar stați liniștiți: la fel trebuie să fi spus lumea și în 1956, cînd Nobelul s-a luat pentru descoperirea efectului de tranzistor.
Text apărut în Cațavencii din 21 octombrie 2015.
De-a tura-vura