O další významný pokrok se pokoušejí vědci ve Spojených státech. Právě budují nový experimentální projekt Dune, který bude studovat elementární částice neutrina. Na dlouhodobém výzkumu se významně podílí také Česko a jeho odborníci, kteří se věnují částicové fyzice.
Neutrino je jedna z mnoha elementárních částic, od těch ostatních se ale zásadně liší. Je totiž v podstatě nepolapitelné. Má nulový elektrický náboj, nepůsobí na něj silná ani elektromagnetická interakce, ale jen slabá interakce a drobně také gravitace. Neutrina proto prakticky vůbec nereagují s okolním prostředím a je velmi obtížné je objevit. A přesně o to se pokoušejí vědci ve Spojených státech.
Využívají k tomu urychlovač částic, v němž – velmi zjednodušeně řečeno – vytvoří neutrina a nasměrují je na terč, kde se je snaží zachytit a popsat tak jejich vlastnosti.
„Na základě rozdílu neutrin a jejich antičástic se snažíme vysvětlit, proč svět vypadá tak, jak je. Čili je jen z hmoty a není zde antihmota. Kdyby tady bylo stejně hmoty jako antihmoty, tak se náš fyzický svět zhroutí jen do světla,“ vysvětluje Jaroslav Zálešák z Fyzikálního ústavu Akademie věd.
Mikrosekundy a roky
Během cesty se částice mění. Vědci je zatím zkoumali poté, co urazily krátkou vzdálenost. V projektu Dune mají neutrina zachytávat detektorem umístěným jeden a půl kilometru podzemí v bývalém zlatém dole v Jižní Dakotě. Neutrina poletí rychlostí světla 1300 kilometrů, přičemž tuto vzdálenost urazí za mikrosekundy. Doba letu je sice krátká, výzkum má ale trvat celé desítky let.
„Experiment Dune bude nejvýznamnějším světovým projektem pro studium neutrin. Oproti ostatním máme konkurenční výhody díky technologiím tekutého argonu v detektorech,“ popisuje jeho unikátnost ředitelka Fermilabu Lia Mermingaová.
Nové technologie umožní vědcům pracovat s kvantovými částicemi při teplotě jen několika stupňů Kelvina, tedy blízko absolutní nuly. Právě při této extrémně nízké teplotě dokážou vlastnosti neutrin nejlépe popsat.
Český podíl
Fermilab patří mezi nejlepší světová pracoviště, která se zabývají částicovou fyzikou. Spolupracuje s více než čtyřmi tisíci vědci z padesáti zemí světa. Čeští fyzici tady pracují už přes čtvrt století.
Výzkum je obrovsky finančně nákladný. Dovolit si ho proto může jen několik vlád světa. Třeba projekt Dune má rozpočet ve výši tří miliard dolarů. Polovinu peněz uvolní americké ministerstvo energetiky, na zbytku se podílí mezinárodní partneři, včetně Česka.
„My bychom nikdy na investice ve stovkách milionů nebo miliard dolarů neměli. A to, že můžeme tady ve Fermilabu spolupracovat, a tím pádem rozvíjet i českou vědu, je pro nás nesmírně důležité,“ říká předseda Senátu Miloš Vystrčil (ODS).
Projekty, kterým se Fermilab věnuje, patří k základnímu fyzikálnímu výzkumu. Mají pomoci lépe pochopit náš svět. Prakticky všechny místní projekty mají potenciál získat Nobelovu cenu za fyziku. Jaroslav Zálešák manželce před svatbou slíbil, že ji do patnácti let získá. Termín, který si předsevzal, mu vyprší příští rok.
