Az ismert elemi részecskék legtünékenyebb


1 PATKÓS ANDRÁS Túl a részecskefizikai Standard Modellen Az ismert elemi részecskék legtünékenye...
Author:  Eszter Borosné

0 downloads 0 Views 350KB Size

Recommend Documents


EGYSZERŰSÍTETT ALGORITMUS AZ ELEMI BÁZISCSERE ELVÉGZÉSÉRE
1 Lipécz György* EGYSZERŰSÍTETT ALGORITMUS AZ ELEMI BÁZISCSERE ELVÉGZÉSÉRE AVAGY A SZÁMÍT...

Nem-extenzív effektusok az elemi kvantumstatisztikában?
1 Nm-xtzív tuso az lm vatumstatsztába? Bró Tamás Sádor MTA Wgr FK RMI Boltzma-Gbbs-Plac-Réy-Tsalls 2. Frm &a...

Az európai történetírás nyitánya, Hérodotos Történetek címen ismert munkája
1 Török László (1941) akadémikus, az MTA Régészeti Intézetének kutatóprofesszora. Ku...

AZ EDDIG PONTOSAN ISMERT DIAPTOMUS-FAJOK MEGHATÁROZÓ TÁBLÁZATA
1 3â AZ EDDIG PONTOSAN ISMERT DIAPTOMUS-FAJOK MEGHATÁROZÓ TÁBLÁZATA. TABELLA SYNOPTICA SPECIEEUM GENERIS DIAPTOMUS &...

A HOMÁLYBÓL AZ ISMERT BALOLDALI KÖNYVKIADÓ' FAUST IMRE ( )
1 A HOMÁLYBÓL AZ ISMERT BALOLDALI KÖNYVKIADÓ' FAUST IMRE ( ) Csaknem két évtizede, hogy az egykori könyvk...

Elemi költségvetés Elemi költségvetés
1 A megye megnevezése, székhelye: Irányító szerv: számjel PIR-törzsszám Szektor Megye PÜK S...

Ismert vagy ismeretlen?
1 ZÁVODSZKY GÉZA Ismert vagy ismeretlen? Kliegl József, a festő-feltaláló Mind a mai napig úgy vagyunk K&oum...

Beiger Anna: Hitelemzések az első elemi osztály számára
1 PPEK 1005 Beiger Anna: Hitelemzések az első elemi osztály számára Beiger Anna Hitelemzések az első elemi oszt&aac...

Az elfogadó iskola koncepcionális kereteinek kidolgozása Elemi projekt száma:
1 Az elfogadó iskola koncepcionális kereteinek kidolgozása Elemi projekt száma: Az adaptív iskola koncepciój...

számjel I 20 Fejezet Elemi költségvetés Elemi költségvetés ",V- IST\l41v '1-0 ~ ~ ~ Az irányiló szerv részéről ellenőrizte:
1 . A fejezet megnevezése, székhelye: rányító szerv: számjel PR-törzsszám 1051 Szektor 0 Fejezet...



FIZIKAI NOBEL-DÍJ

PATKÓS ANDRÁS

Túl a részecskefizikai Standard Modellen

A

z ismert elemi részecskék legtünékenyebb családjának, a neutrínók fizikájának különleges jelenségeihez tért vissza a fizikai Nobel-díjat odaítél bizottság 2015. évi döntésével, amikor A. Kajita japán és A.B. MacDonald kanadai fizikusnak ítélte oda a díjat. Az 1988 óta díjazott neutrínófizikai felfedezések sorához negyedikként újból a kísérleti fizika eszközével feltárt jelenség csatlakozott. Mintha a bizottság a neutrínók létezésének hipotézisét megalkotó Wolfgang Paulit igyekezné döntéseivel újra és újra cáfolni, aki egykor elborzadva konstatálta, hogy olyat tett, amit fizikusnak tilos: feltételezett egy részecskét, amelynek létezése kimutathatatlan.

A neutrínókutatás Nobel-díjai A friss Nobel-díjasok méltatása lehet séget ad a neutrínók észlelésének útján történt el rehaladás áttekintésére, a négy, Nobel-díjas mérést megvalósító kutatónak, valamint a kísérleteik gondolatát úttör ként felvet , ám a legmagasabb tudományos díjban nem részesült tudósnak a megismerésére (1. ábra).

A neutrínók létezésének kimutatásáért Frederick Reines 1995-ben részesült Nobel-díjban, közel negyven évvel a sikeres mérést követ en (munkatársa, Clyde Cowan id közben elhunyt). A gyenge kölcsönhatás elmélete szerint a hasadási reaktorokban elektronok társaságában keletkez , ám láthatatlan elektrontípusú antineutrínók feltételezett útjába helyezett anyagminta protonjaival bekövetkez kölcsönhatás során észlelték a protonok átalakulását neutronná egy pozitron keletkezésének kíséretében. A Nobel-bizottságnak az idei díj el történetét bemutató tanulmánya úgy fogalmaz, hogy ennek az ún. inverz béta-bomlási folyamatnak a kimutatását „B. Pontecorvo bátorításával F. Reines és C. L. Cowan tervezte meg és hajtotta végre Dél-Karolinában, a Savannah River atomreaktornál.” A neutrínók létezésének 1956-os kimutatását követ en 1962-ben L. M. Ledermann, M. Schwartz és J. Steinberger végzett olyan kísérletet, amivel bebizonyították, hogy az elektron, illetve a müon (az elektron nehezebb testvére) részvételével végbemen neutrínótermel reakciókban nem ugyanaz, hanem két különböz neutrínó keletkezik. A kvarkokból álló legkönnyebb elemi ré-

szecske, a pion pozitív elektromos töltés állapotának bomlásában egy müon és egy neutrínó keletkezik. Ez a neutrínó protonokkal ütközve szintén inverz béta-bomlási folyamatot kezdeményezhet. Ebben a reakcióban soha nem keletkezik pozitron, hanem kizárólag pozitív töltés müon. Ezt a felismerést már 1988-ban Nobel-díjjal ismerték el. Melvin Schwartz, az egyik díjazott, Nobel-el adásában a következ képpen fogalmazott: „Elképzeléseink közül számosra B. Pontecorvo is el terjesztett javaslatot. Megállított pionokból nyert neutrínókkal kívánta elvégezni a kísérletet, s t egy a Szovjetunióban rendezett konferencián nagyenergiájú pionok alkalmazását is felvetette. A neutrínófizikához mindenképpen kiemelked en járult hozzá.” A harmadik Nobel-díjat 2002-ben R. Davis és M. Koshiba megosztva kapta a Napban zajló fúziós reakciókban keletkez neutrínók kimutatásáért. A két díjazott alapvet en eltér technikát alkalmazott. Koshiba a Kamioka-hegység mélyén elhelyezett óriási víztartály anyagának a napneutrínókkal bekövetkez ritka kölcsönhatásában meglökött

1. ábra. A neutrínófizika Nobel-díjasai a felfedezéseik dátumával, és akinek intuíciója el revetítette mindnyájuk felfedezéseit. A jobb oldalon B. Pontecorvo (1914-1993)

2

F. Reines (1956)

L. Ledermann (1962)

M. Schwartz (1962)

J. Steinberger (1962)

R. Davis (1969)

M. Koshiba (1995)

A. Kajita (1998)

A. Macdonald (2003)

B. Pontecorvo (1946–1957) Természet Világa 2016. január

FIZIKAI NOBEL-DÍJ negatív elektromos töltés részecskék Cserenkov-sugárzásának kimutatásával szolgált rá a díjra. Raymond Davis módszerét így mutatta be Nobel-el adásában: „A neutrínók észlelésére a Pontecorvo által 1946-ban leírt radiokémiai kísérlet megvalósításán kezdtem dolgozni. Ez a neutrínók befogását a 37 37 Cl + e Ar + e- reakcióval valósítja meg, amir l Pontecorvo rövid cikke egészen részletes leírást adott.” Ezt a cikket, amely a kanadai Chalk River Laboratórium közleményeként kapott sorszámot, titkosították, mert „a módszer alkalmas a reaktorok teljesítményének küls eszközzel történ észrevétlen mérésére”. Ám közismert, hogy mind Davis, mind Koshiba kísérlete a Hans Bethe által kifejlesztett Nap-modellb l várt (és John Bahcall által a magfizika aktuális kutatási színvonalán naprakészen tartott számításokból adódó) neutrínóáramnak csak nagyjából harmadát észlelte. Az 1960-as, 1970-es évek fordulóján számos elképzelés született a hiány magyarázatára, a neutrínók elbomlásától (Bahcall), a Nap-modell módosításáig (pl. Marx György és Ruff Imre). Vlagyimir Gribov és Bruno Pontecorvo 1969-es cikkükben felvetették, hogy esetleg az (akkor ismert) kétféle neutrínó egymásba alakulhat és a „neutrínó-oszcilláció csökkenti az észlelhet napneutrínók számára vonatkozó el rejelzést ahhoz képest, amikor a kétfajta neutrínók számát külön-külön szigorúan megmaradó tulajdonságként kezelik.” Davis kísérletét csak az 1990-es évek elején zárta le, és a neutrínódetektálás modern módszerei is csak erre az id szakra érték el azt a hatékonyságot, ami a statisztikai ingadozások okozta hamis konklúziók kizárására elegend beütésszám regisztrációját tették lehet vé. Egyben párhuzamos részecskefizikai fejlemények (az ún. Standard Modell kialakulása) világossá tette, hogy a neutrínófajták egymásba alakulása, amennyiben ez a neutrínóhiány oka, nem értelmezhet az egyébként átfogó siker elmélet keretében.

arra, hogy 1957-ben Garwin, Ledermann és Weinrich, illetve velük párhuzamosan Friedmann és Telegdi az elektromosan töltött pion elbomlásában keletkez müonokat vizsgálta. A müon melletti másik bomlásterméket, a (müon)neutrínót nem tudták észlelni, annak tulajdonságaira a müon viselkedéséb l következtettek. A pion saját perdülete nulla, tehát a bomlástermékek perdületének ered je is az lesz, a perdület megmaradásának törvénye alapján. A müon ún. feles spin részecske, amelynek a kvantumfizika törvénye alapján a repülési irányához képest el re vagy hátra mutathat a perdület-vektora. Ezt a vetületet a másik bomlástermék, a neutrínó perdülete kell, hogy ellensúlyozza. A kí-

Neutrínók a Standard Modellben és egymásba alakulásuk hipotézise

sérletez k meglepetésére a kirepül müon perdülete kivétel nélkül a repülési iránnyal ellentétes volt. Ez azt jelentette, hogy a másik vetület létrejöttére egyáltalán nincs esély a bomlás során. Ennek természetes magyarázataként kínálkozott, hogy a neutrínónak nem is létezik a másik perdületvetület állapota. A neutrínó természetét tekintve tehát a gyenge kölcsönhatás tükrözési aszimmetriája maximális. Annak a körülménynek, hogy a háromfajta neutrínó mindegyikéb l csak a balra csavarodó spinvetület (illetve antineutrínóból csak a jobbra csavarodó spinvetület ) változat létezik, közvetlen következménye, hogy a neutrínók tömege nulla kell legyen. A

Miközben a neutrínók észlelésének technikája tisztán empirikus kutatási feladatként fejl dött a XX. század második felében, a neutrínók bizonyos sajátos tulajdonságai f szerepet játszottak a Standard Modell elméleti kiépülésében is. Ugyanis a neutrínók keletkezésével kísért gyenge kölcsönhatási folyamatokban ismerték fel a természet tükrözési szimmetriájának sérülését, amelyr l kiderült, hogy éppen a neutrínók természetében nyilvánul meg a legradikálisabban. A váratlan viselkedés legegyszer bb bizonyítékára korlátozódva emlékeztetünk Természettudományi Közlöny 147. évf. 1. füzet

nem-nulla tömeg ugyanis folyamatosan keveri a jobb- és balcsavarodású állapotokat. Az ismert elemi részecskék táblázata tükrözi ezt a helyzetet (2. ábra). A részecskefizika Standard Modelljének nagy sikere volt, hogy a neutrínókat a tükrözési szimmetria maximális sérülésének megfelel en úgy sikerült beilleszteni az elméletbe, hogy tömegük nulla legyen és a részecskefizikai táblázatban csak egyféle spinvetület neutrínóállapotnak maradjon hely. Ez azt jelenti, hogy a részecskék tömegét generáló Brout–Englert–Higgs-mechanizmus nem hatásos a neutrínók családjában. A Gribov–Pontecorvo-javaslat a Napból származó elektron-tipusú neutrínóknak müon-típusúakba történ periodikus átala-

2. ábra. A jelenleg eleminek ismert részecskefizikai objektumok. A bal oldalon a fels két sorban a kvarkok, az alsó kett ben a leptonok fajtáinak egyezményes jele található egy-egy aszimmetrikusan sötétített négyzetben. A bal oldali sötétebben árnyékolt rész jelképezi a kvarkok és a leptonok mindegyikének létez balcsavarodású polarizációs állapotát. A négyzetek jobb oldalán található világosabb résszel szimbolizálják a jobb-csavarodású polarizációs állapotot, ami a harmadik sorban található neutrínók esetében hiányzik! A függ leges negyedik oszlop a kölcsönhatásokat közvetít er terek kvantumait jeleníti meg. A jobb szélen magányosan a részecskéknek tömeget generáló Higgs-bozon áll kulását a két részecske tömegkülönbségével fordítottan arányos periódushosszal jósolja. Így kezdett l fogva világos volt, hogy a jelenség megvalósulásához legalább egyik neutrínónak nem-nulla tömege kell legyen. Ez pedig azt jelentette, hogy a neutrínó-oszcilláció meggy z kimutatása a Standard Modellen túli fizika létezésének lenne bizonyítéka. Hogyan illesztik be mégis a neutrínókat az elektrogyenge kölcsönhatás egységes elméletébe? Miért nem cáfolja, hanem csak kiegészítend nek min síti az oszcilláció hipotézise a Standard Modellt? A helyzet az, hogy továbbra is igaz lehet, hogy ebben a kölcsönhatási körben a neutrínóknak csak az egyik spinvetület állapota vesz részt.

3

FIZIKAI NOBEL-DÍJ Csak balkezes neutrínó keletkezhet és csak balkezes neutrínó léphet kölcsönhatásba a protonokkal, elektronokkal és bármelyik ismert elemi részecskével. Az oszcilláció lehet ségét az a feltételezés adja meg, hogy a pion bomlásából szület müon-neutrínónak nincs határozott nyugalmi tömege, hanem három különböz tömeg neutrínóállapot kombinációja. Ugyanez igaz a neutron elbomlásakor keletkez elektron-neutrínóra és a tau-leptonnal együtt keletkez tauneutrínóra is. A három határozott tömeg állapotot az elektrogyenge kölcsönhatásban résztvev három állapottal összekapcsoló kombinációk adatait az ún. Pontecorvo– Maki–Nakagawa–Sakata-mátrixban foglalták össze és az oszcillációs mérésekb l kívánják konkrét számértékeiket meghatározni. A lineáris kombinációban keletkez állapotok id beli továbbfejl dése a kvantummechanika egyszer alkalmazásával

Tehát a Standard Modellt a neutrínó-oszcilláció létezése esetén nem kell elvetni, hanem meg kell érteni azt a kiegészít mechanizmust, amely a gyenge kölcsönhatás természetét úgy alakította, hogy abban a határozott tömeg neutrínó állapotok speciális kombinációi vesznek részt.

A neutrínó-oszcilláció hipotézisének asztrofizikai igazolása A 2015. évi Nobel-díj felét A.B. MacDonald kanadai fizikus, a Sudbury Neutrino Observatory igazgatója nyerte el, miután kísérleti csoportjának nehézvízzel töltött 1000 tonnás gömbjében megfigyelhet háromféle eredet Cserenkov-sugárzással képes volt a Napból érkez bármelyfajta neutrínó észlelésére. A mérésb l kiderült,

atommagjaival bekövetkez ütközésekben nagyszámú pion is keletkezik. Ezek bomlásából, amint azt már említettük az 1957-es kísérleti vizsgálatok kapcsán, egy müon és egy müon-neutrínó keletkezik. A müon maga sem stabil, így a bomlási sor a müon elektron + müon-neutrínó + elektron-neutrínó reakcióval zárul le. (Nem érdemes valamely neutrínó és az antineutrínója között különbséget tenni, mivel a kísérleti kimutatásra használt vizes közegben fellép Cserenkov-sugárzással nem is lehet észlelni természetük különbségét.) A pionok elbomlásából tehát kétszer annyi müon-típusú neutrínó repül szét, mint elektron-típusú. Az elektron-típusú neutrínók müonba történ oszcillációjának elhanyagolható a hatása, akármilyen irányból is érkezzék a Superkamiokande detektorba ez a fajta neutrínó. Miután jellemz osz-

3. ábra. A Napban keletkez elektron-neutrínók (fekete vonal) megtalálási valószín sége 150 millió km-es úton átlagosan 1/3-ra csökken a müon-neutrínóba (kék) és a tau-neutrínóba (piros) történ átoszcillálással (bal oldali ábra). A légkörben keletkez müon-neutrínó (kék) els sorban tau-neutrínóba oszcillál a Föld túlsó felér l megtett néhány ezer km-es útján (Meszéna Balázs animációjával készült ábrák a kísérleti helyzetnek megfelel tömegkülönbségeket használva) megadható. A három tömeg különbsége határozza meg annak az útnak a hosszát, amely alatt pl. egy elektron-típusú állapot átfejl dik müon-típusúvá (amely tehát müonos inverz béta-bomlást tud indukálni) vagy egy müon-típusú átalakul tautípusúvá. Ha megadjuk a tömegkülönbségeket és a gyenge kölcsönhatásban keltett kezd állapotot, akkor az interneten szabadon elérhet Wolfram Demonstration projekt programkódja segítségével látványosan kirajzolható az állapot észlelési valószín ségének továbbhullámzása, amelyet a megtett út (L) és a neutrínó energiája (E) hányadosa szabályoz (3. ábra).1 1 Ennek a programnak néhány eredményét graikus formában a Wikipedia Neutrino Oscillation címszava alatt lehet megtekinteni. Alkotója Meszéna Balázs, 2010-ben az ELTE izika szakán BSc záródolgozatként készítette ezt a szabadon használható programot e cikk szerz jének témavezetésével. Eredményeib l tudományos folyóiratban publikált közlemény is készült.

4

hogy ebben a kísérletben a Napból induló elektron típusú neutrínó nem veszett el a Föld felé vezet útján, hanem több tízezer kilométeres átalakulási hosszal jellemzett oszcillációban els lépésben müon-típusúvá alakult, ami ezt követ en tau-típusúba oszcillál. Így alakul ki az 1/3:1/3:1/3 arány közöttük. Ezt a mérést egy közelmúltbeli cikkemben (még a Nobel-díj odaítélése el tt) ismertettem2, ezért most csak a másik Nobel-díjjal jutalmazott kísérlet bemutatására korlátozódom, amellyel a Superkamiokande elnevezés mérési együttm ködés A. Kajita professzor vezetésével a Föld légkörében keletkez müon típusú neutrínónak átalakulási adatait derítette ki. A kozmikus sugárzás protonjai minden irányból egyenletesen érik a földi atmoszféra tetejét. A légköri molekulák 2 Patkós András: Létezhet-e anyag fény nélkül?, Természet Világa 2015. évi II. különszám.

cillációs hossza több tízezer kilométer, akár 20 km magasból közvetlenül, akár közel 13 000 km távolságból, a Föld átellenes pontjáról érkezik, az oszcillációjuknak nincs hatása. Azonban a müon-neutrínók esetleg rövidebb, a Föld átmér jével azonos nagyságrendbe es oszcillációs hosszal tudnak oszcillálni. Még mindig két eset van. Az elektron neutrínókba való átalakulást kizárta az a körülmény, hogy az elektron-neutrínók minden irányból azonos és az eredeti reakcióból várt fluxust mutatták. Maradt az a következtetés, hogy a müon-neutrínók árama azért csökken, mert a harmadik fajta, a tau-neutrínóba tudnak átalakulni. A csökkenés mértéke függ attól, hogy a földgömbön átvezet út milyen hosszú. A függ leges irányhoz mért szögt l a kétfajta neutrínó fluxusának hányadosa a koszinusz függvényt követve kell függjön. Ezt a várakozást a különböz energiatartományokban végzett észlelés meger sítette. Természet Világa 2016. január

FIZIKAI NOBEL-DÍJ A légköri neutrínók fluxusában bekövetkez oszcillációnak az ún. elt nési jelenséggel 1998-ban történt kimutatását ismerték el Nobel-díjjal, de csak az után, hogy további kísérletekkel sikerült kimutatni néhány tau-neutrínót, amelybe az oszcilláció történt.

A neutrínó-oszcilláció kimutatása földi laboratóriumban Az atmoszferikus neutrínók áramának változási hossza 1 GeV-os energiatartományban kb. 500 km. Ez a felismerés lehet séget ad arra, hogy a müon-neutrínók tau-neutrínókba történ átalakulását tisztán földi forrású neutrínóárammal is kimutassák. Els ként 2006-ban a japán kutatók közöltek eredményt a pion bomlásából keletkez neutrínóknak a Superkamiokande detektor irányába küldött nyalábjának gyengülésér l. A nyalábot Japán Nemzeti Gyorsítóközpontjából (KEK) indították 250 km-es útjára (4. ábra). A légköri neutrínók mérésénél alkalmazott technikával mérték meg a müon-neutrínók áramának gyengülését, amelyet összhangban találtak a légköri mérések eredményeire épül el rejelzésekkel. Nagyjából egyidej leg tették közzé a Fermi Nemzeti Laboratóriumból (Chicago közelében) 735 km-es útra indított nyalábbal egy Minnesota állambeli bányában végzett mérések egybevágó eredményét. Megemlítjük még, hogy 2012 és 2014 között a Superkamiokande detektor hatásos térfogatánál jóval nagyobb vízmennyiséggel dolgozó tengeralatti ANTARES neutrínó-teleszkóp és a Déli-sarkvidék jegét detektoranyagként használó IceCube detektor is reprodukálta Kajita és munkatársai 1998-ban bejelentett eredményét. Az elt nési jelleg effektusok helyett az átoszcillálásból létrejöv más típusú neutrínókkal indukált reakciók kimutatására az elmúlt 3–4 évben került sor. El ször a müon-neutrínó oszcillációja során kis eséllyel megjelen elektron-típusú neutrínók kimutatása sikerült 2011-ben a japán kutatóknak. A detektálás eszköze a Superkamiokande obszervatórium volt, ahol az elektron-neutrínók kimutatásának biztos alapjai vannak. Csak éppen az oszcillációból sokkal kisebb gyakorisággal jönnek, mint a Napból. A Cserenkov-hatás irányfüggése alapján azonban biztonságosan el lehetett különíteni a tsukubai laboratórium fel l érkezett nyaláb okozta eseményt. A nagyobb eséllyel keletkez tau-neutrínók kimutatására új technikára volt szükség. A Róma közelében lév Gran Sasso hegység mélyén felépített OPERA-detektor tudta kimutatni a tau-neutrínók megjeleTermészettudományi Közlöny 147. évf. 1. füzet

4. ábra. A japán nemzeti laboratórium proton szinkrotron gyorsítójával el állított pionnyaláb bomlásából keletkez müonok közeli detektorbeli észlelése ad információt az induló müon-neutrínó nyaláb intenzitásáról. A Superkamiokande detektorban indukált reakciók az abból oszcillációval létrejöv elektron-neutrínókat mutatták ki nését a CERN-b l 732 km-es út megtétele után érkez nyaláb által indukált reakciókat elemezve. A mérés nehézségét jól mutatja, hogy a csoportnak 2011-t l 2015 nyaráig összesen 5 tau-részecskét sikerült meggy z en azonosítani.3 A Földön kiépült számos neutrínóteleszkóp és a gyorsítócentrumok együttm ködése szilárdan meger sítette a neutrínó-oszcilláció tényét. A fizikai Nobel-díj odaítélése jelzi, hogy a Standard Modell részleteinek ellen rzése mellett immár a Standard Modellen túli fizika felé fordul a részecskefizikai kutatás. A neutrínók kis tömegkülönbségeinek meggy z kimutatása után nyilvánvaló feladat legalább egyikük tömegének kísérleti meghatározása. Erre a leginkább el rehaladott kísérletek a béta-bomlásban keletkez elektronok energia szerinti eloszlásának nagy pontosságú megmérését t zték ki céljuknak.

Túl a Nobel-díjon: Bruno Pontecorvo, a neutrínók fizikájának „atyamestere” 2014-ben Olaszországban és Oroszországban azonos tisztelettel ünnepelték Bruno Pontecorvo centenáriumát. Enrico Fermi legfiatalabb munkatársa, az 1930-as évek közepén a lassú neutro3 Ez a kísérleti csoport, mintegy mellékesen, megkísérelte megmérni a neutrínók haladási sebességét (a nem átváltozott müonneutrínók nagyobb gyakoriságú észlelését használva). Elsietett hibás közleményük a fénynél gyorsabban haladó neutrínókról nagyban nehezítette eredeti feladatukban elért eredményük elfogadtatását.

nokon végzett kísérletekben f segít je, Mussolini rendszere el l 1936-ban Párizsba menekült és csatlakozott az Irène Curie és Frédéric Joliot vezetésével végzett magfizikai vizsgálatokhoz. A csoport kísérletileg igazolta a gyenge kölcsönhatások Fermi-féle elméletének (1934) helyességét. A nácik el l menekülve jutott az Egyesült Államokba, ám ott nem vehetett részt a katonai kutatásokban, feltételezhet en a Curie és Joliot hatására vallott kommunista meggy z dése miatt. 1943-tól 1948-ig Kanadában dolgozott a brit nukleáris programhoz kapcsolódó kutatásokon, de nem volt közvetlen köze a fegyverkutatásokhoz. Ebben az id szakban dolgozta ki nagy fantáziával a neutrínó kimutatására vonatkozó elképzeléseit, amelyeket korábban már felsoroltunk. 1948-50 között Angliában dolgozott a brit atomprogramban. 1950-es elt nését, majd felbukkanását a Szovjetunióban id r l id re összekapcsolják atomtitkok átadásával, amire azonban nem merült fel konkrét bizonyíték, sem korábban, sem halálát követ en. 1955-t l a dubnai Egyesített Atomkutató Intézet munkatársa volt, ahol els sorban a leptonokra érvényes megmaradási törvények természetével foglalkozott. A többféle neutrínó létezésének bizonyítása és a neutrínó-oszcilláció lehet ségének felvetése f z dik munkássága ezen szakaszához. Az internetes életrajzok szerint a Szovjetuniót el ször 1978-ban hagyhatta el. Ez az er sen pontatlan adat valójában szül hazájába tett els visszalátogatásának dátumát jelöli. 1993-ben bekövetkezett halálát követ en hamvait megosztották Róma és Dubna temet je között.

5

FIZIKAI NOBEL-DÍJ

5. ábra. A neutrínófizika els világkonferenciája résztvev inek csoportképe. Az ül sorban balról jobbra: T. D. Lee (Nobel-díj 1958), L. Radicati, R. P. Feynman (Nobel-díj, 1965), B. Pontecorvo, Marx György, V. Weisskopf, F. Reines (Nobel-díj, 1995), C. Cowan és P. Budini Pontecorvo éppen Magyarországon rendezett tudományos események személyes résztvev jeként és f szerepl jeként igen jelent s szerepe volt már az 1970es évek elejét l a neutrínófizika nagy korszakának kibontakozásában. Az els neutrínófizikai világkonferencián, 1972ben Balatonfüreden (5. ábra) F. Reines, J. Bahcall és R. Davis társaságában elemezte a napneutrínók detektálásában mutatkozó hiány lehetséges okait. Óvatosan, de egyértelm en képviselte a magyarázatok között az oszcillációs mechanizmus lehet ségét. Tekintélyét jól mutatja, hogy a balatonfüredi Tagore sétány Nobel-díjas fasorán az els két fa elültetésére Richard Feynmant és Pontecorvót kérte fel a konferenciát szervez Marx György4 (6. ábra). 1975-ben újból ott volt Balatonfüreden a Neutrínó’75 konferencián, majd 1977-ben Budapesten az Európai Fizikai Társaság Nemzetközi Nagyenergiás Fizikai Konferenciáján plenáris el adást tartott a neutrínó-oszcilláció elméletér l és létezésének kísérleti kimutatását kínáló asztrofizikai lehet sé4 Fiatal mozirajongó konferencia asszisztensként a faültetési rituálénál izgalmasabbnak találtam, hogy Marx Györgynek Nemeskürty Istvánhoz f z d kapcsolata révén Pontecorvót egy napon autóval felfuvarozták Budapestre a ilmgyárba, ahol levetítették neki öccse, Gillo világsiker ilmjét, az Algíri csatát.

6

gekr l. Pontecorvónak és Jakov Zeldovicsnak kétségtelenül dönt szerepe volt abban, hogy Marx György és Szalay Sándor minden el ítélet nélkül vizsgálták ebben az id szakban a tömeges neutrínók lehetséges kozmológiai szerepét. A 2015. évi Nobeldíjjal Pontecorvo negyedik neutrínófizikai javaslata is elnyerte a legmagasabb tudományos elismerést. Amikor 2038-ban nyilvánosak lesznek az 1988-as Nobel-díj odaítélésének körülményei, megtudhatja majd a tudományos közösség, miért nem lehetett a jutalmazottak között. Ám minden fizikus számára magától értet d , hogy a tudománytörténet neutrínó-fejezetében Wolfgang Pauli és Enrico Fermi mellett Bruno Pontecorvo neve a többi Nobel-díjast megel zve áll az alapvet felismerések szerz i listáján. N

6. ábra. Feynman és Pontecorvo 1972-ben ültetett „ikerfái” Balatonfüreden, a Tagore sétány tudósfasorában

Természet Világa 2016. január

Life Enjoy

" Life is not a problem to be solved but a reality to be experienced! "

Get in touch

Social

© Copyright 2013 - 2019 TIXPDF.COM - All rights reserved.