Neytrinolar işıqdan sürətlidirlər ya yox?

Azərbaycanlı gənc alimlərin məsələ ilə bağlı maraqlı fikirləri

Neytrinonun sürətinin işıq sürətindən böyük olduğunu iddia edən OPERA təcrübəsinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda öz nəticələrini yenilədilər. Nəticə etibarilə ciddi bir dəyişiklik olmadı, tədqiqatçılar öz iddialarının üstündə dururlar. Bu təcrübə haqqında və ümumiyyətlə neytrino fizikası barədə Leprins Ringuyet adına Laboratoriyada (Palezo, Fransa) çalışan fizika üzrə fəlsəfə doktoru Elməddin Quliyevlə qəzetimizin köşə yazarı İlmar Qəhrəmanov söhbət edib.

İlmar Qəhrəmanov: Məşhur riyaziyyatçı Vladimir Arnold öz kitabında Sovetlər Birliyində yaşamış, tanınmış italyan fiziki Bruno Pontekorvonun xatirəsinə həsr olunmuş konfransdan bir məruzəçinin çıxışını yada salır:

“Pontekorvo Dubnanın (Rusiyada Moskva yaxınlığında şəhər, red. qeydi) ətrafında gəzərkən azır, amma gecəyə yaxın bir traktor tapır və traktorçu onu şəhərə götürür. Traktorçu ondan İnstitutda nə ilə məşğul olduğunu soruşur. O isə sözün doğrusunu söyləyib “neytrino fizikası” ilə deyir (Pontekorvo 30-cu illərdə bu fizikanın yaradıcılarından olmuşdu). Traktorçu mədəni şəkildə ona cavab verir:

- Siz Rus dilində kifayət qədər yaxşı danışırsınız, amma yenə də müəyyən aksentiniz var. Neytrino fizikası yox, neytron fizikası!

İtaliyada bu hadisəni danışan Bruno əlavə edərdi:

- Ümid edirəm, mən o zamana kimi yaşacam ki, artıq heç kəs neytrino və neytronu səhv salmayacaq.”

Elməddin Quliyev: Əslində burada çətin bir şey yoxdur, neytrino elementar zərrəciklərdən biridir. Ötən əsrin 30-cu illərində avstriyalı fizik Volfqanq Pauli beta parçalanmanı izah etmək üçün hipotetik bir zərrəciyin varlığını qəbul etmiş və onu neytron adlandırmışdı. Lakin sonradan neytronun kəşfi göstərdi ki, Paulinin bu yeni zərrəciyi kütləyə malik deyil və parçalanmada da proton alınmır. İtalyan fiziki Enriko Fermi tərəfindən beta parçalanma ilə bağlı nəzəriyyənin inkişafı bu yeni zərrəciyə neytrino adının verilməsinə gətirib çıxardı.

Bizi əhatə edən kainat bütünlüklə bu elementar zərrəciklə doludur. Kiçik kütləyə malik olan və elektrik yükü olmayan neytrino Böyük Partlayışdan bir neçə saniyə sonra formalaşmışdır. Belə ki, kosmik fəzanın hər kub santimetrinə 300 neytrino düşür. Zamanın hər saniyəsində insan bədənindən keçən neytrinonun sayı trilyonlarla ölçülür. Neytrinonun əsas mənbəyi ulduz mərkəzlərində gedən proseslərdir.

Neytrino digər elementar zərrəciklərə nəzərən alimləri çoxlu sayda sual qarşısında qoymuşdur. Məsələn, keçən əsrin əllinci illərinə qədər əksər alimlər neytrinonun da işığın daşıyıcısı olan foton kimi kütləsinin sıfır olduğunu düşünürdülər. Lakin 1998-ci ildə Yaponiyada yerləşən Super-Kamiokande təcrübəsində təsdiq olundu ki, neytrino da kütlləyə malikdir.

İlmar Qəhrəmanov: Sentyabr ayının 22-də OPERA kollaborasiyası məqalələr arxivinə (arxiv.org) sensasiyalı məqalə yerləşdirdi. Məqalədə deyilir ki, aparılan təcrübələr neytrinonun işıq sürətindən daha yüksək sürətlə hərəkət etdiyini göstərir. Bu yaxınlarda onlar öz məqalələrini yenilədilər, amma nəticə etibarilə ciddi bir dəyişiklik olmadı.

Elməddin Quliyev: Opera təcrübəsində neytrino çevrilmələri (ossilyasiyası) tədqiq olunur. Bu təcrübədə İsveçrə və Fransanın sərhəddində yerləşən dünyanın ən böyük yüksək enerjilər laboratoriyası olan CERN-də neytrino seli yaradılır və bu neytrinolar hərəkət edərək İtaliyada yerləşən Qran Sasso laboratoriyasına çatdıqda OPERA adlanan detektorda qeyd alınırlar. Sentyabrında 22-də OPERA təcrübəsinin əməkdaşları elan etdilər ki, neytrinolar 730 km məsafəni işıqdan 60 nanosaniyə erkən qət ediblər, yəni neytrino işıq sürətini 0,0025% üstələyib.

Bu kənaraçıxma 17 GeV (17 milyard elektronvolt) enerjili neytrinolar üçün müşahidə olunmuşdur. Qeyd etmək lazımdır ki, digər bir təcrübədə - MİNOS təcrübəsində 3 GeV enerjili neytrino sürətinin işıq sürətindən kənaraçıxmasını müşahidə etdiklırini söyləsələr də, bu hadisənin statistik xətasının 95% olması müşahidənin doğruluğunu təsdiqləməmişdi.

İlmar Qəhrəmanov: Kobud şəkildə desək, neytrinolar İsveçrədə yaranııb İtaliyaya çatdıqda qeydə alınırlar. Maraqlıdır, bəs bütün bu proses necə həyata keçirilir?

Elməddin Quliyev: 400 GeV enerjili proton CERN də sürətlənərək 2m uzunluğunda olan qrafit hədəf ilə toqquşdurulur ki, bu da sonda neytrinoların yaranmasına səbəb olur. Belə ki, protonun hədəf ilə toqquşması zamanı yaranan yüklü mezonlar maqnit sahəsində fokuslanır və qarşılıqlı təsiri minimuma endirmək üçün helium ilə dolduruluş tələlərə göndərilirlər. Bu mezonlar 1 km uzunluqlu vakuum tuneldə uçaraq neytrinolara parçalanırlar. Parçalanma məhsulu olan neytrinolar isə 730 km məsafəni qət edərək detektə olunurlar.

Neytrinonun bu məsafəni uçma müddətini təyin etmək üçün, protonun hədəf ilə toqquşma anı və neytrinonun detektə oluma zamanını dəqiq təyin olunmalıdır. Bu məqsədlə CERN və OPERA detektorunda GPS qəbuledicisi quraşdırılmışdır və hər iki qəbuledici sezium atom saatı ilə dərəcələnmişdir.

Yeri gəlmişkən, bəzi müəlliflər neytrino sürətində anomaliyanın olmasını CERN-də protonun hədəf ilə toqquşma anını və OPERA detektorunda neytrinonun qeyd olunmasını təyin edən saatların düzgün sinxronlaşdırılmaması ilə əlaqələndirirlər.

(söhbətin ardı var)

Salaminfo.az