Dowiedli, że neutrino posiada masę. Nobel w dziedzinie fizyki przyznany

Nagrody w dziedzinie fizyki przyznane za badania nad neutrinami (fot.arch. PAP/Paweł Jaskółka)

W Sztokholmie ogłoszono werdykt w sprawie przyznania Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. Królewska Szwedzka Akademia Nauk wręczy ją Japończykowi Takaakiemu Kajicie i Kanadyjczykowi Arthurowi B. McDonaldowi za dowiedzenie, że neutrina posiadają masę.

Nowe leki na słoniowaciznę i malarię docenione Noblem z medycyny

William C. Campbell, Satoshi Omura i Youyou Tu laureatami Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii. Nagrodę podzielono w tym roku na dwie...

zobacz więcej

Takaaki Kajita z Uniwersytetu Tokijskiego i Arthur B. McDonald, emerytowany profesor na Uniwersytecie Queen's w kanadyjskim mieście Kingston otrzymali Nagrodę Nobla za odkrycie oscylacji neutrin. Są to małe cząsteczki poruszające się z prędkością zbliżoną do prędkości światła. Potrafią przenikać przez nasze ciała, ziemię, skały, wodę. Są obojętne elektrycznie i słabo oddziałują z materią, dlatego ich badanie jest niezwykle trudne.

Oscylacja, czyli zmiana neutrin z elektronowych w mionowe i taonowe dowodzi, że ta niezwykle przenikliwa cząsteczka wbrew dotychczasowym założeniom ma jednak masę, choć bardzo małą – tego właśnie dowiedli zdobywcy tegorocznej Nagrody Nobla z fizyki.

Bombardują nas biliony cząsteczek

Neutrina powstają zarówno w reaktorach jądrowych czy na Słońcu, jak i w ziemskiej atmosferze pod wpływem promieniowania kosmicznego. Powstają nawet w naszych ciałach – podczas rozpadu promieniotwórczych izotopów potasu. W każdej sekundzie przenikają nas biliony neutrin – niektóre powstałe przed miliardami lat – ale nie da się tego poczuć. Mogą przenikać na wylot przez ołowiane ściany, a nawet przez gwiazdy i planety.

Ponieważ nie mają ładunku elektrycznego i są niezwykle przenikliwe, bardzo trudno je wykryć. Konieczne są skomplikowane urządzenia, na przykład takie, jak japoński detektor Super-Kamiokande ulokowany w kopalni niedaleko miejscowości Kamioka w Japonii, który waży 50 tys. ton.

Nobel dla Japończyków za niebieskie diody LED. „Odnieśli sukces, gdzie innym się nie powiodło”

Isamu Akasaki, Hiroshi Amano i Shuji Nakamura zostali we wtorek nagrodzeni Noblem z dziedziny fizyki. Naukowcy zostali docenieni za wynalezienie...

zobacz więcej

Zmieniają tożsamość

Właśnie dzięki temu detektorowi naukowcy zauważyli, że ze Słońca nie dolatuje do Ziemi tyle neutrin, ile wynikałoby z teoretycznych założeń – brakuje aż dwóch trzecich. Zjawisko udało się wyjaśnić dopiero na przełomie tysiącleci. Najpierw, w 1998 roku, Takaaki Kajita wykazał, że powstające w atmosferze pod wpływem promieniowania kosmicznego neutrina zmieniają „tożsamość”, zanim trafią do Super-Kamiokande. Było to tak zwane zjawisko oscylacji.

Tymczasem grupa badawcza z Kanady, kierowana przez Arthura B. McDonalda, pracująca w kanadyjskim Sudbury Neutrino Observatory wykazała, że neutrina (konkretnie neutrina elektronowe) powstające na Słońcu nie zanikają w drodze na Ziemię. Także i one zmieniały tożsamość w drodze ze Słońca na naszą planetę.

Trzeba zmodyfikować Model Standardowy

Odkrycie zjawiska oscylacji neutrin dowiodło, że te cząstki – przez dziesięciolecia uważane za pozbawione masy – jednak ją mają. Oznacza to, że dotychczasowy Model Standardowy, wyjaśniający wzajemne oddziaływania cząstek tworzących Wszechświat, trzeba zmodyfikować.

– To odkrycie zmieniło nasze rozumienie najgłębszych tajników materii i może się okazać kluczowe dla naszego pojmowania Wszechświata – uzasadnił swoją decyzję o nagrodzeniu fizyków Komitet Noblowski.

Kajita i McDonald otrzymają medale i dyplomy. Podzielą się również kwotą 8 milionów koron, czyli około 850 tysięcy euro.

Antynoble 2015 za konsekwencje całowania i żądło w najczulszym narządzie uczonego

Uczony, który dla dobra nauki pozwolił użądlić się 25 razy, nie wyłączając najczulszej części ciała, a także naukowcy badający konsekwencje...

zobacz więcej

Od 1901 roku

Najbardziej prestiżową nagrodę w nauce ufundował inżynier i wynalazca Alfred Bernhard Nobel. Wyróżnienia są przyznawane od 114 lat. Zgodnie z tradycją są wręczane laureatom w kolejne rocznice śmierci fundatora – 10 grudnia. Ogłoszenie wyników następuje około dwa miesiące wcześniej.

Od 1901 roku laureaci są wybierani w dziedzinach: literatury, fizyki, chemii oraz medycyny lub fizjologii. Równie długo przyznawana jest też Nagroda Pokojowa.

Ekonomiści musieli poczekać

Alfred Nobel nie ustanowił nagrody dla ekonomistów, którą przyznaje się dopiero od 1968 roku. Jej fundatorem jest Bank Szwecji. Nie ma także nagrody z matematyki. Szwed sugerował bowiem by wyróżniano tylko „wynalazki i odkrycia”, co tłumaczono, że miał na myśli osiągnięcia praktyczne a nie teoretyczne. Matematyka była zaś uważana za naukę, która nie ma praktycznego zastosowania.

Łącznie do 2014 r. wyróżniono 864 osoby i 25 organizacji. Z tego 75 to laureaci w dziedzinie nauk ekonomicznych. W ręce kobiet Nobel trafiał 47 razy, w tym dwa razy do Marii Skłodowskiej-Curie, co oznacza, że od 1901 r. nagrodzono w sumie 46 pań.

„Rozwiązali problem, który trapił naukowców od stuleci”. Nobel z medycyny za „wewnętrzny GPS” człowieka

John O’Keefe, Edvard Moser i May-Britt Moser zostali laureatami tegorocznej Nagrody Nobla z medycyny. Nobla otrzymali za odkrycie w mózgu neuronów,...

zobacz więcej

Laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w ostatnich 10 latach:

2014 – Nobla dostali trzej twórcy niebieskiej diody LED – Japończycy Isamu Akasaki i Hiroshi Amano oraz Shuji Nakamura z USA, dzięki którym energooszczędne i trwałe świecące diody zastępują żarówki i świetlówki.

2013 – nagrodę przyznano Brytyjczykowi Peterowi Higgsowi i Francois Englertowi (Belgia), których teoria wyjaśnia, skąd się bierze masa. Słuszność teorii potwierdziło odkrycie w 2012 roku bozonu Higgsa, znanego też „boską cząstką”. Prace noblistów uzupełniły teorię nazywaną Modelem Standardowym.

2012 – Nobla otrzymali: Francuz Serge Haroche i Amerykanin David J. Wineland, którzy niezależnie od siebie wynaleźli metodę pomiaru pojedynczych cząstek oraz manipulowania nimi bez zmiany ich kwantowej natury. Ich odkrycie przybliża nas do budowy komputerów kwantowych.

2011 – nagrodę otrzymali Amerykanin Saul Perlmutter, Australijczyk Brian P. Schmidt i Adam G. Riess z USA, którzy odkryli, że Wszechświat rozszerza się coraz szybciej, mimo że przewidywano, iż tempo ekspansji maleje. Ustalili to obserwując światło odległych supernowych.

2010 – nagrodzeni zostali pochodzący z Rosji, a pracujący w Wielkiej Brytanii Andre Geim i Konstantin Novoselov za odkrycie grafenu - nowej postaci węgla, która jest najcieńszym i najbardziej wytrzymałym znanym materiałem.

2009 – nagrodę otrzymał Charles K. Kao (Chiny/Wielka Brytania) za przełomowe osiągnięcia dotyczące transmisji światła we włóknach optycznych oraz Willard S. Boyle (Kanada/USA) i George E. Smith (USA) za wynalezienie półprzewodnikowego obwodu obrazującego - sensora CCD.

2008 – nagrodę podzielono między Amerykanina japońskiego pochodzenia Yoichiro Nambu oraz Makoto Kobayasiego i Toshihidę Maskawa z Japonii. Prace laureatów dotyczyły budowy materii i całego Wszechświata.

2007 – Francuz Albert Fert oraz Niemiec Peter Gruenberg zostali nagrodzeni za odkrycie zjawiska gigantycznego magnetooporu (w skrócie GMR) niezależnie od siebie, w 1988 roku. Dzięki ich badaniom możliwa stała się radykalna miniaturyzacja twardych dysków, stosowanych m.in. w laptopach oraz w niektórych odtwarzaczach muzycznych.

2006 – nagrodę otrzymali amerykańscy astrofizycy: John C. Mather i George F. Smoot. Nagroda przyznana została za badania, które spoglądają wstecz - na młodość naszego Wszechświata i czynią wysiłki, aby zrozumieć narodziny galaktyk i gwiazd.

2005 – Roy Glauber (USA) otrzymał połowę nagrody Nobla z fizyki za teoretyczny opis zachowania cząstek światła. John Hall (USA) i Theodor Haensch (Niemcy) podzielili się drugą połową nagrody za wkład w rozwój precyzyjnej spektroskopii laserowej.

źródło:
Zobacz więcej