Sciencemag.cz
Doporučujeme
Podle jedné teorie by neutrina mohla být svými vlastními antičásticemi, jednalo by se tedy o tzv. Majoranovy částice. Experiment GERDA prováděný v podzemní laboratoři v italském Gran Sasso v této souvislosti s dosud největší citlivostí ověřuje možnost, že by neutrony mohly podléhat dvojitému beta rozpadu.
Standardní model totožnost neutrin a antineutrin nepředpokládá, ale kvůli neutrinům jej už bylo stejně třeba předělávat. Původně neměla mít žádnou klidovou hmotnost, bez toho však nešlo vysvětlit oscilace mezi jednotlivými typy neutrin (elektronovým, mionovým a taunovým). Za tyto objevy byla udělena v roce 2015 Nobelova cena za fyziku.
Experiment GERDA nyní testuje, co se děje v jádru germania (76Ge). Z hypotézy o totožnosti neutrin a antineutrin vyplývá, že by se dva neutrony mohly rozpadnout na dva elektrony a dva elektrony (to je ten „dvojitý beta rozpad“ zmíněný výše). Standardní model to zakazuje, protože by zde chyběla dvě antineutrina. Jsou-li ale neutrina a antineutrina totožná, problém by údajně nevznikal a rozpad by byl možný. Experiment dokáže velmi citlivě odrušit šum, díky čemuž vychází, že pokud k příslušnému rozpadu dochází, má poločas alespoň 10 na 26 let (tedy o mnoho řádů více, než je doba trvání vesmíru). Hodnotu lze odvodit z počtu jader germania sledovaných v experimentu.
GERDA dále umožňuje odvozovat i limity pro hmotnost jednotlivých typů neutrin, které poskytují i jiné experimenty a teoretické modely. Viz také: Horní hranice hmotnosti neutrina
Probing Majorana neutrinos with double-β decay
Science 05 Sep 2019:
eaav8613
DOI: 10.1126/science.aav8613
Zdroj: Technical University of Munich/Eurekalert.org
Poznámky PH:
Neutron je mimo atomové. jádro (za normálních podmínek, neutronové hvězdy pomiňme) nestabilní, rozpadá se na proton, elektron a elektronové antineutrino.
Zdroj výše dává eventuální totožnost neutrin s antineutriny do souvislosti s otázkami, proč ve vesmíru převládá hmota nad antihmotou. To laicky úplně srozumitelné není. Snad to, že může proběhnout rozpad, při němž „chybí dvě antineutrina“, ukazuje, že může vznikat hmota bez antihmoty, antihmota v reakci chybí čili je zde nějaká asymetrie? (Také: pokud by neutrina a antineutrina byla totožná, tj. současně hmotou i antihmotou, pak by hmota ve vesmíru tolik nepřevládala, protože by do ní nemělo smysl neutrina započítávat?)
Možnost pozorovat anihiliaci neutrina a antineutrina, kdyby totožná nebyla, je asi vzhledem k nepolapitelnosti těchto částic prakticky vyloučeno?
Jiné typy Majoranových částic viz také: Majoranovy fermiony a topologické kvantové počítače
