Documentals no visibles degut al tancament de Megaupload

dissabte, 22 de setembre de 2012

Neutrins

L’any 1896, el científic francès Henri Becquerel va descobrir accidentalment la radioactivitat natural. Va guardar en un mateix calaix unes sals d’urani i una placa fotogràfica, i va poder comprovar com, degut a la presència de l’urani, la placa ennegria.
En aquest "experiment", Becquerel també va descobrir la tercera força que opera en el món microscòpic, la interacció dèbil. El típic procés d’aquesta interacció era la desintegració coneguda amb el nom de desintegració beta.

La desintegració beta consisteix en l’emissió d’electrons des del nucli cap a l’exterior. Aquests electrons constitueixen els rajos beta. Aquests són emesos quan el nucli atòmic experimenta de manera espontània un canvi d’estat. Els científics van atribuir aquest canvi a la inestabilitat dels nucleoides (protons i neutrons).

L’estudi de la radioactivitat va inquietar durant molts anys a centenars de laboratoris d’arreu del món. Una de les figures més representatives del tal estudi fou Marie Curie, qui, amb la col·laboració del seu marit Pierre Curie, va descobrir el Radi i el Poloni, va aïllar el Radi i va estudiar la naturalesa i els compostos d’aquests element.

Desequilibri en la desintegració beta

L’estudi de la desintegració beta va topar en els anys 20 amb una paradoxa desconcertant: la massa del nucli inicial no corresponia amb la massa del nucli final més la dels electrons emesos. Això suposava que, durant l’emissió dels raigs beta, es violava el principi de conservació de l’energia, la qual cosa implicava qüestionar-se un dels fonaments més importants de la ciència. Durant un cert temps semblava inclús que s’havia d’abandonar aquesta llei, però, l’any 1930, el físic alemany Wolfang Pauli va suggerir l’atrevida idea d’un objecte petit neutre que s’emportava l’energia. Tal objecte tenia (o haver de tenir) les propietats necessàries com per no ser detectat.

Els neutrins de Pauli

Pauli creia que el principi de conservació de l’energia podia salvar-se si, juntament amb l’electró i el protó, el producte de la desintegració contenia una partícula elèctricament neutra, amb una massa nul·la o quasi nul·la. Aquestes característiques farien que la partícula en qüestió fos molt dèbil durant les interaccions.

L’any 1933, el físic italià Enrico Fermi va descriure com és el procés de la desintegració beta amb la premissa de l’existència dels neutrins: un neutró inestable es desintegra en un protó, un electró i un dels petits objectes neutres de Pauli, que s’emporta una petita quantitat d’energia. Fermi va anomenar aquest petit objecte neutre amb el nom de “neutrí”, ja que compleix les qualitats de ser neutre i petit. Ara sabem que de la desintegració beta, la causant de l’emissió dels neutrins, n’és responsable la interacció dèbil, que opera en el nucli atòmic.

Més ràpids que la llum? 

La massa dels neutrins 

Abans es creia que aquestes partícules subatòmiques no tenien massa, però, fins fa poc, sabem que sí en tenen, tot i que és tan petita que resulta difícil de detectar. És, aproximadament, una milmilionèsima part de la massa d’un àtom d’hidrogen (l’element més lleuger de l’Univers)!. Una de les característiques del neutrí que fa que el seu estudi sigui molt complicat és que interacciona dèbilment amb la matèria. Un neutrí és capaç de travessar la matèria ordinària sense pertorbar-la.

Resultats sorprenents en el CERN
En setembre de 2011, un experiment realitzat en el laboratori de Gran Sasso (CERN) va detectar un conjunt de neutrins que van viatjar a uns 6 quilòmetres/segon per sobre del límit dels 300.000 km/s que Einstein havia postulat en el seu treball de la Teoria de la Relativitat General de l’any 1915. Molts telenotícies van donar importància al fet que Einstein, una de les figures més importants de la historia de la ciència, s’hagués pogut equivocar. No obstant, a principis de 2012, un altre experiment en el mateix laboratori italià va demostrar que els neutrins no són més ràpids que la llum, sinó que es troben per sota del límit que, tot i haver sigut qüestionat, persistia immutable. El CERN va explicar que els resultats equivocats del primer experiment es devien a un error de medició. 

0 comentaris:

Publica un comentari