Partikelfysikere fra hele verden er klar til at afsløre hemmelighederne ved den æteriske neutrino. Fra denne eftermiddag, den 4. marts, vil Main Injector Neutrino Oscillation Search (MINOS) producere en stråle af neutrinoer og skyde dem gennem jorden. Ved at sammenligne neutrinoer i starten med dem, der i slutningen, ca. 735 km væk, håber forskerne at forstå mange af deres egenskaber, inklusive deres mest mystiske opførsel; hvordan neutrinoer kan ændre sig mellem tre forskellige typer!
”Denne mærkelige egenskab ved neutrinoer blev først for nylig opdaget eksperimentelt, fordi neutrinoer meget sjældent interagerer med deres omgivelser - faktisk passerer millioner gennem luft, jord og endda mennesker ubemærket på ethvert givet tidspunkt. Selv en specielt bygget detektor som MINOS Far-detektoren forventes kun at se 1.500 neutrinoer om et år - milliarder flere vil gå lige igennem! ” siger UK-talsmand, Dr Geoff Pearce fra CCLRC Rutherford Appleton Laboratory.
MINOS-eksperimentet vil bruge en neutrino-stråle, der er produceret lige uden for Chicago, USA ved Fermilabs hovedinjektoraccelerator for at undersøge hemmelighederne ved disse undvigende subatomiske partikler: hvor kommer de fra, hvad er deres masser, og hvordan ændrer de sig fra en slags til en anden? Der er tre typer eller "smagsstoffer" af neutrino: elektron, muon og tau, hver med forskellige egenskaber. Neutrino-strålen projiceres lige gennem jorden fra Fermilab til Soudan-minen i det nordlige Minnesota - en afstand på 735 kilometer. Ingen tunnel er nødvendig, fordi neutrinoer interagerer så sjældent med stof, at de næsten uhindret kan passere direkte gennem jorden. I en ceremoni i eftermiddag vil taleren for det amerikanske repræsentationshus, ærede J. Dennis Hastert Jr., aktivere neutrino-strålen og sende de første partikler på deres rejse til detektoren i Soudan-minen.
Dr. Alfons Weber, University of Oxford forklarer ”Dette er en spændende tid for os. Den stråle, vi nu genererer på Fermilab, vil kun indeholde en type neutrino - muon neutrino. Når den ankommer til Fjerndetektoren i Soudan-mine-fraktionerne et sekund senere, vil nogle af muonneutrinoerne have ændret sig til de andre typer - tau og elektronneutrinoer. Vi ønsker at forstå, hvordan de gør det. ”
To massive neutrino-detektorer er bygget af MINOS, som begge er komplette og klar til bjælken. Den 1000 ton 'nær' detektor vil prøve bjælken, når den forlader Fermilab og giver kontrolmålingerne. 5.500 ton 'langt' detektor, en halv kilometer under jorden i Soudan-minen, måler neutrinoerne, når de ankommer, kun 2,5 millisekunder senere. Detektorerne skal være i en lang afstand fra hinanden for at give neutrinoerne, der kører tæt på lysets hastighed, tid til at svinge. "Ved at sammenligne disse to målinger vil vi være i stand til at undersøge, hvordan neutrinoerne er svinget og giver verdens mest præcise måling af denne effekt med neutroner af muontypen" forklarer Dr. Geoff Pearce.
Professor Ian Halliday, administrerende direktør for Particle Physics and Astronomy Research Council, der finansierer britisk arbejde med dette projekt, forventede afsløringerne fra eksperimentets præcisionsmålinger.
”Mysterierne med den undvigende neutrino er ved at blive afsløret,” sagde Halliday. ”For allerførste gang vil vi være i stand til at undersøge den skiftende tilstand af denne bisarre partikel til en hidtil uset nøjagtighed på nogle få procent i en kontrolleret stråle af neutrinoer oprettet i laboratoriet. Jeg er ekstremt stolt over, at britiske forskere har spillet en nøglerolle i at bringe dette eksperiment til udførelse og i samarbejde med deres internationale kolleger vil være blandt de første i verden til at studere dets unikke egenskaber. ”
”Fysikere fra hele verden prøver at forstå, hvad disse mystiske neutrinoer fortæller os,” sagde Fermilab-direktør Michael Witherell. ”I dag tager vi ud på en efterforskningsrejse ved hjælp af verdens mest magtfulde neutrino-anlæg. Jeg er ekstremt stolt af, hvad folket i Fermilab har opnået i færdiggørelsen af NuMI-projektet. Jeg vil gerne takke det amerikanske folk og den føderale regering for at have forpligtet sig til at støtte stor videnskab. ”
Original kilde: PPARC nyhedsmeddelelse
