Θεωρίες φυσικής

Είναι τα νετρίνα σωματίδια Majorana;

Το πρόσφατο αποτέλεσμα από την OPERA που υπαινίσσεται μια υπερφωτεινή ταχύτητα των νετρίνων, που παράγονται στο CERN και στέλνονται στο Gran Sasso, κέντρισε το ενδιαφέρον του αστροφυσικού Fabrizio Tamburini. Μαζί με τον Marco Laveder, από το Πανεπιστήμιο της Πάντοβα, δημοσίευσε πρόσφατα ένα ενδιαφέρον άρθρο όπου εξηγεί ότι η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν δεν χρειάζεται να αμφισβητηθεί. Το γεγονός ότι τα νετρίνα μπορεί να παρουσιάζουν μια φαινόμενη υπερφωτεινή κίνηση εξηγείται με μια θεωρία που υπάρχει από το 1932 και διατυπώθηκε από τον Ettore Majorana, έναν ταλαντούχο και μυστηριώδη Ιταλό φυσικό ο οποίος εξαφανίστηκε λίγο αργότερα – κατά πάσα πιθανότητα έζησε στη Νότια Αμερική με ψευδή ταυτότητα.

Share

Το πρόσφατο αποτέλεσμα από την OPERA που υπαινίσσεται μια υπερφωτεινή ταχύτητα των νετρίνων, που παράγονται στο CERN και στέλνονται στο Gran Sasso, κέντρισε το ενδιαφέρον του αστροφυσικού Fabrizio Tamburini. Μαζί με τον Marco Laveder, από το Πανεπιστήμιο της Πάντοβα, δημοσίευσε πρόσφατα ένα ενδιαφέρον άρθρο όπου εξηγεί ότι η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν δεν χρειάζεται να αμφισβητηθεί.  Το γεγονός ότι τα νετρίνα μπορεί να παρουσιάζουν μια φαινόμενη υπερφωτεινή κίνηση εξηγείται με μια θεωρία που υπάρχει από το 1932 και διατυπώθηκε από τον Ettore Majorana, έναν ταλαντούχο και μυστηριώδη Ιταλό φυσικό ο οποίος εξαφανίστηκε λίγο αργότερα – κατά πάσα πιθανότητα έζησε στη Νότια Αμερική με ψευδή ταυτότητα.

Στη δημοσίευση τους οι Tamburini και Laveder εξηγούν πώς μία ψευδής “εικονική μάζα”, ένας όρος στη λύση των εξισώσεων του Majorana για την διάδοση των νετρίνων, μπορεί να είναι υπεύθυνη για την παρατηρημένη υπερφωτεινή κίνηση των νετρίνων σε ένα πυκνό υλικό.

Συγκεκριμένα, οι συγγραφείς ξεκινούν από την υπόθεση πως η παρατηρούμενη υπερφωτεινή ταχύτητα των νετρίνων (σαν τα ταχυόνια) μπορεί να προέρχεται από επιδράσεις της ύλης, και υπολογίζουν την πραγματική εικονική μάζα που αντιστοιχεί στην κάθε μία από τις πειραματικές μετρήσεις.

Όμως οι Tamburini και Laveder δεν σταματούν εδώ, αλλά βάζουν την υπόθεσή τους να ελεγχθεί με άλλες γνωστές μετρήσεις της ταχύτητας του νετρίνου σε ένα ενιαίο γράφημα, όπου η εικονική μάζα υπολογίζεται από την ορμή των νετρίνων και την απόσταση που έχουν ταξιδέψει σε ένα πυκνό μέσον. Τα δεδομένα δείχνουν μία πολύ γραμμική συμπεριφορά που μπορεί να αποτελεί μια εξήγηση του αποτελέσματος Opera:

tamburini2

Πηγή: Science 20

_________________________________________________________________________________

Στη φυσική, το φερμιόνιο Majorana είναι ένα φερμιόνιο που είναι και το αντι-σωματίδιο του, αντίθετα με τα φερμιόνια Dirac, που είναι σωματίδια που διαφέρουν από τα αντισωμάτιά τους. Η ιδέα χρονολογείται από το 1937 όταν ο Ettore Majorana έκανε την ανακάλυψη ότι τα ουδέτερα σωματίδια με spin -1/2 μπορεί να περιγραφούν από μια πραγματική κυματική εξίσωση (εξίσωση Majorana).

Βεβαίως δεν έχει βρεθεί ακόμα κανένα στοιχειώδες σωματίδιο Majorana. Ωστόσο, η φύση των νετρίνων δεν έχει ακόμη διευθετηθεί οριστικά, με βάση τη θεωρία αυτή. Μπορεί να είναι κι ένα φερμιόνιο Majorana ή μπορεί να είναι ένα φερμιόνιο Dirac.

Τα υποθετικά νετραλίνο (που είναι τα υποψήφια σωματίδια της σκοτεινής ύλης) στα υπερσυμμετρικά μοντέλα είναι φερμιόνια Majorana.

About the author

physics4u

Leave a Comment

Share