Na lovu neutrin. Obří čínská podzemní laboratoř chce vyřešit záhadu částic

V jižní Číně se rozkládá rozsáhlá podzemní laboratoř, která chce jako první na světě vyřešit zásadní vědeckou záhadu – povahu částice neutrina. A současně má ukázat, že věda asijské velmoci už předehnala tu západní.

Čína se v posledních letech stala vědeckou velmocí. Vynakládá miliardy dolarů na pokročilý výzkum, aby mohla konkurovat Spojeným státům a dalším rivalům. Jejím nejnovějším „exponátem“ je podzemní neutrinová observatoř Ťiang-men (Juno), nejmodernější zařízení pro studium subatomárních částic.

Podle Patricka Hubera, ředitele Centra pro neutrinovou fyziku na americké univerzitě Virginia Tech, který se na výzkumu zařízení nepodílí, je tento projekt „úžasnou“ příležitostí, jak pochopit jeden ze základních stavebních kamenů vesmíru.

Pod zemí

Do zařízení ve městě Kchaj-pching v provincii Kuang-tung se podařilo dostat reportérům agentury AFP. „Do laboratoře vede lanovka, která jede tunelem do jeskyně vybudované 700 metrů pod zemí, aby se omezily emise radiace. Uvnitř stojí detektor neutrin, obří koule z nerezové oceli a akrylu o průměru asi 35 metrů,“ popisuje agentura.

„Takový detektor ještě nikdo předtím nepostavil,“ uvedl pro AFP Wang I-fang, vedoucí projektu Juno a ředitel Ústavu fyziky vysokých energií. „Hned podle velikosti je vidět, že to bylo technologicky složité,“ tvrdí Wang. Stavba experimentu Juno, která byla zahájena před deseti lety, stála přibližně 2,2 miliardy jüanů (přes sedm miliard korun) a má být dokončena příští rok.

Záhadná částice

Jejím cílem je vyřešit základní fyzikální hádanku o povaze částic rychleji, než se totéž podaří vědcům ve Spojených státech, které jsou v tomto oboru zatím světovou jedničkou. Výzkum by mohl pomoci lépe porozumět planetě Zemi, Slunci a dalším hvězdám a supernovám.

Neutrina jsou elementární částice, které existují všude a pohybují se rychlostí blízkou rychlosti světla. Fyzici o nich vědí již desítky let, ale stále jim chybí hlubší znalosti o tom, jak fungují. Neutrino 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 na okolní prostředí a je velmi obtížné je objevit.

Vědci použijí sondu Juno k detekci neutrin vysílaných dvěma čínskými jadernými elektrárnami, z nichž každá je vzdálena 53 kilometrů. Získaná data pak využijí k řešení problému zvaného „hierarchie hmotnosti“, který je považován za klíčový pro zdokonalení teorií částicové fyziky.

Experti vědí, že neutrina mají tři různé hmotnostní stavy, ale netuší, který z nich je nejtěžší a který nejlehčí. Vyřešení tohoto problému by jim mohlo pomoci lépe pochopit standardní model částicové fyziky, což by následně umožnilo dozvědět se více o minulosti a budoucnosti vesmíru. A také by to autorům takového výzkumu zajistilo obrovskou mezinárodní prestiž.

Napětí mezi velmocemi

Vědci odhadují, že k rozlousknutí otázky hierarchie hmotnosti bude zapotřebí minimálně šesti let měření. A přestože podobné experimenty budou v příštích letech probíhat v USA a Japonsku, Juno je „v závodě napřed“, řekla pro AFP Jennifer Thomasová, fyzička z University College London, která je členkou tohoto mezinárodního vědeckého výboru projektu. Na spolupráci se totiž podílí přibližně 750 vědců ze 17 zemí, včetně „dvou amerických skupin“. Řada dalších amerických badatelů ale přes zájem čínské strany účast odmítla.

S tím, jak se zostřuje americko-čínské soupeření v oblasti vědy a techniky, Washington vyšetřuje americké akademiky čínského původu kvůli špionáži nebo krádeži duševního vlastnictví a vybízí domácí instituce k uvolnění vazeb s čínskými kolegy.

Západní vlády a mezinárodní organizace zase obviňují Peking, že omezuje přístup k některým údajům a brání vyšetřování citlivých témat, jako je například původ nemoci covid-19.

Jeden z amerických vědců a členů skupiny Juno však prohlásil, že se na práci na tomto „jedinečném“ projektu těší. Juan Pedro Ochoa-Ricoux, experimentální fyzik z Kalifornské univerzity v Irvine, řekl agentuře AFP: „Nejsme úplně otupělí vůči politické situaci, protože někdy mohou nastat potíže při získávání víz a překonávání přísnějších byrokratických překážek“.

Podle něj se tyto problémy „týkají obou stran, možná našich čínských kolegů ještě více než nás v USA“. Dodal však, že „společnou prací také ukazujeme, jak věda může a musí být apolitická“.

Americká cesta

Americký konkurenční podnik se jmenuje Dune. V tomto projektu mají neutrina zachytávat detektorem umístěným jeden a půl kilometru pod zemí v bývalém zlatém dole v Jižní Dakotě. Neutrina uletí rychlostí světla 1300 kilometrů, přičemž tuto vzdálenost urazí za mikrosekundy. Doba letu je sice krátká, výzkum má ale trvat desítky let.

Výzkum je obrovsky finančně nákladný. Dovolit si ho proto může jen několik vlád světa – například projekt Dune má rozpočet tři miliardy dolarů (kolem 75 miliard korun). Polovinu peněz uvolní americké ministerstvo energetiky, na zbytku se podílí mezinárodní partneři, včetně Česka.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

WHO žádá informace o výskytu moru v Rusku. Podle Moskvy epidemie nehrozí

Světová zdravotnická organizace (WHO) požádala ruské úřady o informace ohledně zpráv médií, že se v sibiřském ústavu pro boj proti moru nakazil další zaměstnanec. Laborantka ústavu podle ruských médií nedávno zemřela na plicní mor, zatímco ruské úřady výskyt moru popírají a tvrdí, že mladá žena podlehla zápalu plic nezjištěného původu. Ruský úřad pro ochranu spotřebitelů Rospotrebnadzor ve středu uvedl, že obyvatelé Irkutské oblasti na Sibiři nečelí žádnému epidemickému nebezpečí.
včeraAktualizovánopřed 9 hhodinami

Schopnost přírody „vzpamatovat se“ značně přeceňujeme, varuje studie

Rozsáhlá analýza britských výzkumníků popsala, jakými způsoby rozmanitost přírody chrání člověka. A ukázala, jak složité je pro poškozené ekosystémy, jež lidem pomáhají k přežití, vrátit se k plné funkčnosti poté, co jsou nějak poškozené.
před 9 hhodinami

Snovačka a skákavka. Na jižní Moravě objevili dva v Česku dosud neznámé druhy pavouků

Přírodovědci z Masarykovy univerzity objevili skákavku Attulus inexpectus na slanisku Trkmane-Rybníčky u Rakvic a vzácnou snovačku Crustulina sticta na Kosteliskách u Dubňan.
před 11 hhodinami

Nobelovu cenu za chemii získali vědci za výzkum zrcadlové chemie

Švédská akademie věd oznámila, že nositeli Nobelovy ceny za chemii za letošní rok se stali Henri Kagan a Koenso Soai, kteří se věnují výzkumu nelineárních jevů a autokatalýzy v asymetrické organické syntéze.
včeraAktualizovánopřed 13 hhodinami

Vanilin by mohl pomoci při léčbě chronických ran, ukazuje studie

Vanilin má výrazné antioxidační, protizánětlivé a antibakteriální účinky, díky nimž by mohl být slibnou složkou přípravků určených k hojení ran. Vyplývá to ze studie výzkumného týmu z Laboratoře biomedicínské nanomechaniky Flindersovy univerzity v Austrálii, která byla zveřejněna v časopise International Journal of Pharmaceutics.
6. 10. 2026‌‌

Trosky starověkého Týru přečkaly útoky, teď se k nim vracejí potápěči

Ve středomořských vodách u jiholibanonského města Súr (známého jako Týr či Týros) proplouvají potápěči kolem kamenných zdí, starověkých konstrukcí a potopené cesty. Jde o pozůstatky města, které kdysi stávalo nad vodou. S vratkým příměřím mezi Izraelem a libanonským hnutím Hizballáh se tak návštěvníci vracejí do míst známých troskami z dob starověkého Říma a ještě starší fénickou historií, píše agentura AP.
6. 10. 2026‌‌

Nobelovu cenu za fyziku dostal Francis Halzen za výzkum neutrin v obří ledové kostce

Švédská akademie věd oznámila, že nositelem Nobelovy ceny za fyziku za letošní rok se stal belgicko-americký vědec Francis Halzen, který se věnuje výzkumu neutrin, kosmických částic, které dopadají na Zemi.
6. 10. 2026Aktualizováno6. 10. 2026‌‌

Whisky se má poprvé destilovat ve vesmíru, experiment začne v roce 2028

Whisky se má vůbec poprvé destilovat ve vesmíru. Experiment má zároveň ukázat, jak zrání nápoje ovlivní podmínky mimo zemskou atmosféru. Skotští a japonští experti plánují v roce 2028 vyslat do vesmíru družici se vzorky whisky a surovinami potřebnými k její výrobě. Na oběžné dráze Země by měla zůstat pět let.
6. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

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