Čeští vědci chtějí ulovit nepolapitelná neutrina, spolupracují na projektu Dune

Nahrávám video

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.

Vizualizace projektu Duna
Zdroj: DUNE

„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.

Tunel, část projektu Duna
Zdroj: DUNE

„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. 

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

V klinické studii uspěla první vakcína proti melanomu

Společnost Moderna ve spolupráci s farmaceutickou firmou Merck vyvinula personalizovanou terapii proti rakovině, která v pokročilé fázi klinického testování v kombinaci s přípravkem Keytruda snížila riziko návratu a šíření melanomu. Nová léčba je téměř o polovinu účinnější než doposud používané léky. Pokud dojde ke schválení, mohla by výrazně zvýšit pravděpodobnost lidí po operaci melanomu, že se jim nemoc už nevrátí.
před 5 hhodinami

Podívejte se, jak silné je letošní sucho v kontextu dekády

Desítky satelitních snímků ukazují, jak závažné je v Evropě letos sucho a horko, respektive jak se projevují jejich dopady na rostliny.
před 7 hhodinami

Když vyschne řeka, život se do ní měsíce nevrátí, popisují vědci

Obnova života ve vodním toku po jeho vyschnutí může s příchodem dešťů trvat až dva měsíce. Čím déle trvá sucho, tím složitěji se ryby a další organismy vrací. Kritická hranice jsou čtyři týdny. Pokud sucho trvá déle, mohou podle hydrobiologických výzkumů uhynout všechny vodní organismy, uvedl Martin Rulík z olomoucké přírodovědecké fakulty. Další zátěží je podle něj vysoká teplota vody, která spolu s úbytkem kyslíku vytváří nejhorší podmínky.
před 10 hhodinami

Astronomové objevili nejrychlejší hvězdu Mléčné dráhy. Sprintuje kolem černé díry

Astronomové objevili nejrychlejší známou hvězdu v naší galaxii, Mléčné dráze, která obíhá kolem černé díry v jejím středu. Hvězda, která dostala jméno S301, obíhá svou černou díru o hmotnosti čtyř milionů Sluncí rychlostí 25 tisíc kilometrů za sekundu. Navíc se k ní přibližuje víc než jakákoli jiná dosud pozorovaná hvězda, a to tak blízko, že pociťuje účinky rotace černé díry.
včera v 17:01

Svatyně u Nymburka byla o tisíc let starší než Stonehenge

Jako rituální centrum spojené s pohyby Slunce a Měsíce sloužila přes 6500 let stará svatyně nedaleko obce Chleby na Nymbursku. Na jejím výzkumu pracují archeologové pod vedením vědců z Fakulty filozofické Západočeské univerzity v Plzni (FF ZČU). Nově zjistili, že jde o jeden z nejstarších monumentů ve střední Evropě.
včera v 13:16

Ukrajinský útok na Roskosmos mohl způsobit Rusku závažné škody

Rusko je ve svém vesmírném programu odkázané na neustálou výrobu nových raket Sojuz, nedisponuje totiž stroji, které mohou startovat opakovaně. Víkendový útok na jedno ze zařízení státního podniku Roskosmos proto mohl způsobit výrobci raket a satelitů velké problémy.
včera v 12:03

Moderní ženy mají pánev jako neandertálci, muži se vydali jinou evoluční cestou, zjistili vědci

Výsledky nového výzkumu naznačují, že pánve moderních mužů prošly při evoluci většími změnami, zatímco pánve moderních žen zůstávají „archaické“. Mužům tato změna dala podle vědců lepší schopnosti chůze a běhu na dlouhé vzdálenosti – díky jedinečnému mechanismu, který je schopný vynikajícím způsobem tlumit nárazy i účelně akumulovat energii.
včera v 11:07

Amazonský prales se sám regeneruje díky klíčovým stromům

Amazonský prales má pozoruhodnou schopnost obnovy. Když člověk vykácí část lesa a později ji opustí, o návrat vegetace se podle nové brazilské studie stará především malá skupina několika desítek druhů stromů. Přibližně 15 až 25 druhů dokáže rychle osídlit zničenou půdu, vytvořit podmínky pro návrat dalších rostlin a zároveň začít znovu ukládat uhlík.
včera v 10:16

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.