Podziemna transmisja
Od czterech lat działa zakopany pod powierzchnią Antarktydy teleskop kosmiczny o nazwie Amanda. Rejestruje on tylko te zdarzenia, które są wynikiem przejścia neutrina na wylot przez całą Ziemię (żadna inna cząstka nie może tego dokonać). Podobnie przez środek naszej planety mogłaby przechodzić - z prędkością bliską prędkości światła - sztuczna wiązka neutrin. Nawet gdyby przenikała przez samo jądro Ziemi, ryzyko zniekształcenia informacji byłoby praktycznie zerowe. Sygnał neutrinowy nie jest osłabiany czy zakłócany, bo w odróżnieniu od fal radiowych nie odbija się od żadnych przeszkód. Nawet mały nadajnik wystarczyłby do przekazania informacji w dowolne miejsce na Ziemi. Przy transmisjach na duże odległości niepotrzebne byłyby wzmacniacze ani stacje przekaźnikowe. Jak jednak zmusić wiązkę tych cząstek do posłuszeństwa?
Uczeni radzą sobie z kontrolowanym wytwarzaniem neutrin jedynie w największych na świecie laboratoriach cząstek elementarnych np. szwajcarskim CERN i Fermilabie w USA. Znacznie trudniejsze jest wyłapywanie "nieuchwytnych" cząstek. Gdyby nie to, że jest ich tak wiele (w ciągu każdej sekundy przez nasze ciało przelatują ich miliardy), prawdopodobnie w ogóle nie moglibyśmy zarejestrować ich obecności. Fizycy mają duże trudności w badaniu nawet tych neutrin, które w potężnych ilościach docierają do nas ze Słońca. W wypełnionym ponad 50 tys. ton superczystej wody detektorze Super-Kamiokande w Japonii tylko co jakiś czas przelatujące neutrino, zderzając się z jądrem atomowym, powodowało ulotny błysk światła, który następnie był rejestrowany przez odpowiednie urządzenia. W innym detektorze zawierającym 400 tys. litrów płynu obserwuje się jedno takie zdarzenie na sześć dni!
Wykrywacz reaktorów
Amerykański fizyk Joseph Weber twierdził przed 20 laty, że przeprowadził eksperyment, w którym złapał neutrina za pomocą maleńkiego kryształu. Z jego obliczeń wynika, że wiązkę neutrin nie tylko można wykryć, ale także wytworzyć, używając aparatury mieszczącej się na biurku i zużywającej niewiele więcej prądu niż zwykła żarówka. Przeprowadzone obliczenia wskazywały, że idealnym detektorem neutrin jest nawet niewielki kawałek szafiru czy kwarcu. Niestety, wspomnianych doświadczeń nikomu potem nie udało się powtórzyć. Na badania były potrzebne pieniądze, więc naukowiec przekonał wojsko, że jego detektor byłby idealny do wykrywania podkradających się pod amerykańskie wybrzeża radzieckich atomowych łodzi podwodnych (w wyniku reakcji jądrowych zachodzących wewnątrz reaktora wytwarzana jest duża liczba neutrin). Wojsko zainteresowało się pomysłem, ale dotacje wstrzymano, gdy skończyła się zimna wojna. W efekcie uczony przeprowadził tylko obliczenia teoretyczne oraz trzy udane eksperymenty. Teraz jego dokonania próbuje powtórzyć włoska firma Pirelli, która oprócz opon zajmuje się również produkcją światłowodów wykorzystywanych w telekomunikacji.
Na razie uczeni testują w Mediolanie starą aparaturę Webera. Choć droga do stworzenia nowej technologii wydaje się daleka, warto pamiętać o historii radia. Gdy w 1888 r. Heinrich Hertz przesłał pierwszy raz fale elektromagnetyczne na odległość kilku kroków, nikt nie widział dla nich praktycznego zastosowania. Zaledwie 11 lat później Guglielmo Marconi dokonał pierwszego przekazu przez kanał La Manche, a po dwóch latach - przez Atlantyk. Badacze z Pirelli twierdzą, że do końca tego roku uda im się powtórzyć eksperymenty Webera. Następnym przedsięwzięciem może być pierwsza neutrinowa transmisja danych.
| Laser neutrinowy |
|---|
| Gdy neutrino uderza w jądro atomowe, przekazuje mu swoją energię i zostaje przez nie pochłonięte. Atom przez krótki czas drga, a po chwili powraca do swojego stanu sprzed kolizji, oddając nadmiar energii przez... emisję neutrina. Z obliczeń Webera wynika, że w krysztale, w którym sąsiednie atomy są z sobą bardzo sztywno połączone, energia przekazana jednemu z nich byłaby szybko "rozdzielona" na stosunkowo duży obszar. W ten sposób znacznie większa część energii, którą przed chwilą jeszcze miało neutrino, pozostałaby "wewnątrz" kryształu. Naukowiec twierdzi ponadto, że takie spójne drgania całej siatki krystalicznej - a nie tylko jednego jądra - stosunkowo łatwo można byłoby rejestrować. Tak miałby wyglądać odbiornik w przyszłym systemie komunikacji neutrinowej. Zasada działania nadajnika byłaby odwrotna - pobudzenie kryształu do charakterystycznych drgań powodowałoby emisję neutrina. Takie urządzenie nazwano laserem neutrinowym. |
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.
