|
Για δύο γενεές φυσικών είναι καθιερωμένη η πεποίθηση
ότι το νετρόνιο μπορεί να είναι ένα ηλεκτρικά ουδέτερο στοιχειώδες σωματίδιο και
βασικό συστατικό των ατόμων, αλλά στην πράξη μεταφέρει ένα θετικό φορτίο στο
κέντρο του και ένα αρνητικό φορτίο σαν αντιστάθμισμα στην εξωτερική άκρη
του.
Η αντίληψη αυτή τέθηκε αρχικά το 1947 από τον Enrico Fermi, ένα
νομπελίστα που βραβεύτηκε για το ρόλο του στην ανάπτυξη του πρώτου
πυρηνικού αντιδραστήρα. Αλλά μια νέα έρευνα από ένα φυσικό του πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον
δείχνει ότι το φορτίο του νετρονίου δεν είναι
τόσο απλό όσο πίστευε π Fermi.
Χρησιμοποιώντας ακριβή στοιχεία που συγκεντρώθηκαν πρόσφατα σε τρία
διαφορετικά εργαστήρια και με μερικά νέα θεωρητικά εργαλεία, ο Gerald A.
Miller, ένας καθηγητής της φυσικής, διαπίστωσε ότι το νετρόνιο έχει
ένα αρνητικό φορτίο και στον εσωτερικό πυρήνα του και στην εξωτερική άκρη
του, με ένα θετικό φορτίο που 'στριμώχνεται' ενδιάμεσα έτσι ώστε να γίνει
το σωματίδιο ηλεκτρικά ουδέτερο.
"Κανένας δεν συνειδητοποίησε ότι συνέβαινε αυτό", λέει ο Miller. "Είναι
σημαντικό επειδή είναι ένα καθαρό γεγονός της φύσης που δεν ξέραμε πριν.
Τώρα το ξέρουμε."
Η ανακάλυψη αλλάζει την επιστημονική κατανόηση που έχουμε για το πώς αλληλεπιδρούν
τα νετρόνια με τα ηλεκτρόνια και τα
πρωτόνια. Συγκεκριμένα, έχει επιπτώσεις στην κατανόηση της ισχυρής
δύναμης, τη μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης (οι άλλες είναι
η ασθενής δύναμη, ο ηλεκτρομαγνητισμός και η βαρύτητα).
Η ισχυρή δύναμη ενώνει μαζί τους ατομικούς πυρήνες, και γι αυτό είναι
δυνατό να σχηματίζονται άτομα, οι δομικές μονάδες όλης της ύλης.
"Πρέπει να καταλάβουμε ακριβώς πώς λειτουργεί η ισχυρή δύναμη, επειδή
είναι η ισχυρότερη δύναμη που ξέρουμε στον κόσμο", συμπληρώνει ο Miller.
Τα συμπεράσματα είναι βασισμένα στα στοιχεία που συλλέχθηκαν στον Thomas
Jefferson National Accelerator Facility, στο the Bates Linear Accelerator
του ΜΙΤ και
το Mainz Microtron στη Γερμανία.
Τα τρία εργαστήρια εξέτασαν τις διάφορες πτυχές των ιδιοτήτων και τη
συμπεριφορά των υποατομικών σωματιδίων ενώ ο Miller μελέτησε τα στοιχεία που
συνέλεξαν για τα νετρόνια.
Δεδομένου ότι η ανάλυση είναι βασισμένη σε στοιχεία που συγκεντρώθηκαν
από τις άμεσες παρατηρήσεις, η εικόνα θα μπορούσε να αλλάξει ακόμη
περισσότερο καθώς θα συλλέγονται περισσότερα στοιχεία, συνεχίζει ο
καθηγητής Miller.
"Ένα σωματίδιο μπορεί να είναι ηλεκτρικά ουδέτερο και ακόμα
να έχει ιδιότητες
σχετικές με το φορτίο. Ξέρουμε εδώ και πολύ καιρό ότι το νετρόνιο έχει
αυτές τις
ιδιότητες, αλλά τώρα τις καταλαβαίνουμε πιο καθαρά", είπε.
Σημείωσε δε ότι η σημαντικότερη πτυχή της ανακάλυψης επιβεβαιώνει ότι ένα
νετρόνιο φέρει ένα αρνητικό φορτίο στην εξωτερική άκρη του, ένα βασικό
κομμάτι της αρχικής ιδέας του Fermi.
Η ισχυρή δύναμη που δεσμεύει μαζί τους πυρήνες συσχετίζεται με την
πυρηνική ενέργεια και τα πυρηνικά όπλα, και έτσι είναι δυνατό αυτή η έρευνα θα
μπορούσε να έχει και πρακτικές εφαρμογές σε αυτές τις περιοχές.
Θα μπορούσε επίσης να κατανοήσουμε καλύτερα τις
αλληλεπιδράσεις που πραγματοποιούνται στον πυρηνικό φούρνο του ήλιου μας,
όπως επίσης καλύτερα και την ισχυρή δύναμη.
|
