Jednym z najważniejszych pytań dotyczących neutrin, na które poszukiwano odpowiedzi od lat 30-tych XX wieku, jest pytanie o to, czy neutrina posiadają masę, czy też są obiektami nieważkimi. W Modelu Standardowym, który jest modelem opisującym cząstki elementarne oraz ich wzajemne interakcje, neutrina występują jako obiekty nie posiadające masy. Gdyby okazało się, że neutrina istotnie masę posiadają, wtedy znaleziony zostałby pierwszy efekt, który nie pasuje i wychodzi poza ów budowany przez ostatnie 40 lat model. Istotnie, istnienie niezerowej masy neutrin zostało potwierdzone przez eksperymenty na przełomie XX i XXI wieku.

Pierwsze górne ograniczenie na masę neutrin zostało podane przez Wolfganga Pauliego w momencie, w którym wprowadził on ową cząstkę do fizyki. Przez następne dziesięciolecia naukowcy próbowali zmierzyć masę owej ulotnej cząstki bazując na zasadach zachowania, pędu i energii. Bezskutecznie. Przesuwali jedynie coraz bardziej w dół górne ograniczenie na ową masę. Gdy na scenie pojawiło się drugie neutrino (mionowe), a następnie trzecie (taonowe) również próba bezpośredniego pomiaru ich masy znalazła się na liście pomiarów dokonywanych przez fizyków.

Czytaj więcej...

Jeśli neutrino występuje w odmianie zawsze lewoskrętnej, zaś anty-neutrino prawoskrętnej, to czy uzasadnione jest wprowadzanie dwu różnych obiektów tzn. neutrina i anty-neutrina. Może jest tylko jedna cząstka - neutrino, występująca w dwu odmianach lewo- i prawoskrętnej. W latach 30-tych Majorana podał hipotezę, zgodnie z którą nie istnieje różnica pomiędzy neutrinem i anty-neutrinem. Hipoteza ta stała w opozycji do hipotezy Diraca, w której obie cząstki są odrębnymi stanami. Okazuje się, że obie hipotezy można rozróżnić i wykazać słuszność jednej z nich, tylko w przypadku, w którym neutrina posiadają niezerową masę. W takim przypadku bowiem istnieje niewielkie prawdopodobieństwo zmiany obiektu prawoskrętne w lewoskrętny i odwrotnie. Jeśli udałoby się potwierdzić teorię Majorany, to udowodniony zostałby fakt posiadania masy przez neutrino.

Czytaj więcej...

Słońce jest potężnym źródłem neutrin. Neutrina te, będące rodzaju elektronowego, przebywają próżnię dzielącą Słońce i Ziemię i mogą być obserwowane w specjalnych detektorach budowanych przez fizyków. Pierwszy pomiar neutrin pochodzenia słonecznego został dokonany w latach 60-tych i dał zaskakujący wynik. Okazało się, że w detektorze zaobserwowano trzy razy za mało neutrin w stosunku do spodziewanej ilości. Od tamtego czasu wiele innych eksperymentów potwierdziło ów deficyt elektronowych neutrin słonecznych, a zaobserwowany efekt został nazwany "neutrinowym kryzysem słonecznym".

Czytaj więcej...

Neutrina rodzą się również w atmosferze ziemskiej. Pochodzą one z rozpadów krótko żyjących cząstek produkowanych w czasie zderzeń promieniowania kosmicznego z atomami atmosfery. W wyniku rozpadów powstają zarówno neutrina elektronowe, jak i mionowe. Detektory budowane w kopalniach pod powierzchnią Ziemi są w stanie mierzyć owe neutrina i wyznaczać ich ilość. W latach 90-tych po raz pierwszy zmierzono także ilość owych neutrin dochodzących do detektorów z różnych kierunków. W szczególności zwrócono uwagę na neutrina docierające z kierunku antypodów - neutrina te narodziły się w atmosferze po przeciwnej stronie globu, a następnie przenikały przez całą Ziemię i trafiały do detektora. Mierząc neutrina mionowe docierające z antypodów okazało się, że jest ich znacznie mniej niż tych docierających z kierunku zenitu. Neutrina mionowe pokonując Ziemię gdzieś znikały....

Czytaj więcej...

Odpowiedzią na problem z brakującymi neutrinami słonecznymi i ze znikającymi neutrinami atmosferycznymi jest teoria oscylujących neutrin. Okazuje się, że neutrina mogą zmieniać swój rodzaj. Neutrino elektronowe na przykład po pewnym czasie może stać się neutrinem mionowym lub taonowym. Oscylacje neutrin opisywane są prawami mechaniki kwantowej. Mogą one następować tylko w przypadku, gdy neutrina obdarzone są masą. Ale nie taką zwykłą masą... Każde z gatunków neutrin obdarzone jest bowiem pewną kombinacją trzech różnych mas. Dziwne prawda? Jeśli chcesz się dowiedzieć więcej o tym niesamowitym fenomenie świata neutrin zapoznaj się po prostu z poniższą stroną.

Czytaj więcej...