FIZIČARI s uglednog američkog sveučilišta MIT predložili su koncept za izradu uređaja koji zvuči kao da je stigao iz znanstvene fantastike - neutrinskog lasera. Takav bi uređaj mogao revolucionirati naše razumijevanje svemira i pomoći u rješavanju nekih od najvećih kozmičkih misterija, piše Science Alert.

Neutrini su najbrojnije čestice s masom u svemiru, no zbog svoje iznimno slabe interakcije s materijom, zaradili su nadimak "čestice duhova".

Iako bilijuni neutrina svake sekunde prolaze kroz naša tijela, gotovo ih je nemoguće detektirati i proučavati, što predstavlja ogroman izazov za znanstvenike.

Kako bi funkcionirao neutrinski laser?

Kako bi doskočili tom problemu, fizičari s MIT-a i Sveučilišta u Teksasu osmislili su koncept koji bi ove neuhvatljive čestice mogao usmjeriti u koncentriranu zraku. Ideja je ohladiti oblak atoma rubidija-83 na temperaturu nižu od one u međuzvjezdanom prostoru. Na tako ekstremnoj hladnoći, atomi bi se počeli ponašati kao jedan kvantni entitet, stvarajući stanje materije poznato kao Bose-Einsteinov kondenzat.

Rubidij-83 je radioaktivan i pri raspadu proizvodi neutrine. U normalnim okolnostima, atomi se raspadaju nasumično, odašiljući neutrine u svim smjerovima.

Međutim, u stanju Bose-Einsteinovog kondenzata, njihovo ponašanje, uključujući i raspad, postaje sinkronizirano. Slično kao što konvencionalni laser usmjerava fotone u urednu liniju, ovaj bi proces stvorio snažnu, usmjerenu zraku neutrina.

Rješavanje najvećih misterija fizike

Današnji eksperimenti za detekciju neutrina oslanjaju se na goleme podzemne detektore ispunjene vodom ili ledom, gdje znanstvenici strpljivo čekaju rijetke sudare neutrina s atomskim jezgrama. Mogućnost stvaranja usmjerene zrake drastično bi povećala šanse za detekciju i omogućila preciznija istraživanja.

Pouzdanije proučavanje neutrina moglo bi nam pomoći da odgovorimo na neka od temeljnih pitanja fizike, poput prirode tamne tvari ili zašto u svemiru ima znatno više materije nego antimaterije. Uz to, budući da neutrini prolaze kroz materiju gotovo bez otpora, mogli bi se koristiti za komunikaciju koja prodire kroz prepreke, pa čak i kroz cijeli planet.

Naravno, prvi korak je dokazati da je izgradnja ovakvog lasera uopće moguća. "Ako se pokaže da to možemo demonstrirati u laboratoriju, onda ljudi mogu razmišljati o tome: Možemo li ovo koristiti kao detektor neutrina? Ili novi oblik komunikacije? Tada zabava zaista počinje", izjavio je Joseph Formaggio, fizičar s MIT-a. Istraživanje je objavljeno u časopisu Physical Review Letters.