Neutrínókutatásért kapják az idei fizikai Nobel-díjat

A felfedezés bizonyította, hogy a neutrínóknak van tömegük - fogalmazott indoklásában az illetékes bizottság. 

Kadzsita a Tokiói Egyetem, McDonald pedig a kingstoni Queen's Egyetem munkatársa.

A kitüntetettek nyolcmillió svéd koronával (266,3 millió forintos összeggel) gazdagodnak, a díjátadó ünnepséget hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján rendezik.

"Ijesztő élmény" Nobel-díjat nyerni Arthur McDonald szerint

Ijesztő élménynek nevezte az elismerés körüli felhajtást Arthur McDonald, aki a neutrínóoszcilláció felfedezéséért megosztva kapja az idei fizikai Nobel-díjat a japán Kadzsita Takaakival a Svéd Királyi Tudományos Akadémia keddi bejelentése szerint.

A neutrínóoszcilláció, vagyis a neutrínók egymásba való átalakulása egyúttal azt is bizonyította, hogy a szóban forgó részecske rendelkezik tömeggel. A kanadai tudós a felfedezés jelentőségéről szólva azt mondta, e nélkül nehéz volt megérteni, hogyan illeszkednek neutrínók a részecskefizika alapvető elméleteibe.

Arra a kérdésre, hogy milyen felfedezések váratnak még magukra a neutrínókkal kapcsolatban, McDonald azt válaszolta, a tudósok ismerni szeretnék a neutrínók pontos tömegét, valamint azt is vizsgálják, hogy vannak-e más fajtái a neutrínónak a már ismert háromfélén - az elektron-, a müon- és a tau-neutrínón - kívül.

A tudós, akit telefonon kapcsoltak a stockholmi sajtótájékoztatón, elmondta, egyelőre nem tudja, mire fordítja a díj mellé járó 8 millió svéd korona (266,3 millió forint) rá eső részét. "Még nem volt időm ezen gondolkodni" - jegyezte meg. A december 10-i ceremóniát azonban nagyon várja, mint fogalmazott, Stockholm az egyik kedvenc városa.

Horváth Dezső: a részecskefizika jól jövedelmez Nobel-díj-szempontból

Úgy tűnik, hogy a részecskefizika elég jól jövedelmez Nobel-díj-szempontból - mondta az MTI-nek kedden Horváth Dezső, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont emeritus professzora azzal kapcsolatban, hogy a neutrínókutatás terén elért eredményeiért idén Kadzsita Takaaki japán és Arthur B. McDonald kanadai tudós kapja a fizikai Nobel-díjat, míg 2013-ban az isteni részecskeként emlegetett Higgs-bozon létezését megjósoló kutatók kapták az elismerést. 

Horváth Dezső szerint két rejtély foglalkoztatta a neutrínók részecskefizikájával foglalkozó szakembereket, mégpedig, hogy a Napból érkező elektron-neutrínókból és a kozmikus sugarak által a légkörben keltett müon-neutrínókból is jóval kevesebb érkezik a Földre, mint amennyit várnak.

A neutrínóoszcilláció, vagyis a neutrínók egymásba alakulásának felfedezése mindkét rejtélyt megoldotta - jegyezte meg a szakember. Hozzátette, Bruno Pontecorvo olasz származású szovjet fizikus már régen megjósolta és kidolgozta ennek az átalakulásnak az elméletét. 

A neutrínóoszcillációra azonban egészen addig nem volt kísérleti bizonyíték, amíg a japán Super-Kamiokande észlelőrendszerrel ki nem mutatták, hogy a Föld túlsó oldaláról - tehát alulról -, sokkal kevesebb müon-neutrínó érkezik, mint felülről; viszont az elektron-neutrínók megvannak mindkét irányból. Ebből azt a következtetést lehetett levonni, hogy a Föld átmérőjének megfelelő távolságon belül a müon-neutrínók egy része tau-neutrínóvá alakul, ami megmagyarázza a müon-neutrínók egy részének hiányát - magyarázta a szakember. 

Az elektron-neutrínók eltűnésének rejtélyét a kanadai Sadbury Neutrínóobszervatóriumban oldották meg. Az Arthur B. McDonald vezette csapat egy több kilométerrel a föld alatt lévő nikkelbányában olyan észlelőrendszert állított fel, amely mind a három neutrínóra érzékeny volt. A szakemberek kimutatták, hogy a Napból érkező neutrínók száma stimmel, de úgy tűnik, hogy az elektron-neutrínók egy része átalakul a két másik neutrínó valamelyikévé, és az átalakulás a Nap-Föld távolságon belül következik be. 

Pontecorvo elmélete szerint a távolságból arra lehet következtetni, hogy mekkora a tömegkülönbség az egymásba alakult neutrínók között. A kutatók arra jutottak, hogy szemben a részecskefizika addig érvényes elméletével - amely azt feltételezte, hogy neutrínóknak zérus a tömegük - valószínűleg mindháromnak van tömege. 

Horváth Dezső érdekességként elmondta, hogy a Super-Kamiokande ötvenezer tonna rendkívül tiszta vízzel érzékeli a neutrínókat, míg a kanadai megfigyelésekhez össze kellett gyűjteni a világ nehézvizének felét, amelyet azután "vissza is adtak" a kutatók.

A szakember emlékeztetett, hogy a Super-Kamiokandénak ez már a második Nobel-díja. Az első 2002-ből származik Kosiba Maszatosi révén, aki a kozmikus neutrínók megfigyeléséért vehette át az elismerést. Horváth Dezső szerint a kutatóknak akkor már sikerült azonosítaniuk a légkörben keletkező müon-neutrínókat és a Napból érkező elektron-neutrínókat, valamint a hiányukat is megerősítették. 

A magyar szakember megjegyezte, hogy a jelek szerint a részecskefizika elég jól jövedelmez a Nobel-díj szempontjából. Felidézte, 2013-ban az isteni részecskeként emlegetett Higgs-bozon létezését megjósoló

A neutrínókutatás jövőjéről szólva Horváth Dezső elmondta, mindenképpen tanulmányozni kell a neutrínókat. "Az egymásba alakulás nagy rejtélyt vet föl, valószínűleg szükség van egy eddig nem ismert erő bevezetésére ahhoz, hogy ezt megmagyarázzuk. Ez pedig az új fizikának nyit teret" - emelte ki a szakember.