Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki przyznano w tym roku Francisowi Halzenowi. Doceniono jego kluczowy wkład w rozwój Obserwatorium Neutrinowego IceCube oraz odkrycie wysokoenergetycznych neutrin pochodzenia astrofizycznego.
To wyjątkowa Nagroda Nobla, dlatego, że jedna osoba otrzymała ją za gigantyczny projekt naukowy związany z wykrywaniem neutrin spoza układu słonecznego. Została przyznana za zbudowanie urządzenia i dokonanie obserwacji neutrin, czyli najbardziej nieuchwytnych cząstek, jakie można sobie wyobrazić. Cząstek, które można wykryć jedynie z wykorzystaniem gigantycznej ilości lodu, jak na Antarktydzie. Dzięki temu zbudowany tam detektor jest w stanie wykrywać cząstki o bardzo wysokich energiach, pochodzące z innych galaktyk. Większość neutrin, które rejestrowaliśmy przed zbudowaniem tego detektora, pochodziła albo z naszych reaktorów jądrowych, albo ze Słońca. A detektor IceCube, zbudowany w 2011 roku, już dwa lata później zarejestrował cząstki elementarne pochodzące spoza naszej galaktyki – komentuje prof. Rafał Demkowicz-Dobrzański z Instytutu Fizyki Teoretycznej na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.
Naukowiec przyznaje, że detektorów neutrin w przeszłości było wiele. Część bazowała na procesach, które zachodzą w jądrach atomowych, np. po uderzeniu neutrina z jednego izotopu tworzony był inny izotop. Takie zjawiska zachodzą bardzo rzadko, więc tego typu detektory nie mogły dostarczać informacji na bieżąco. IceCube wykorzystuje
tzw. promieniowanie Czerenkowa, czyli światło emitowane przez cząstki poruszające się szybciej niż światło w ośrodku.
Wszyscy wiemy, że nic się nie może poruszać szybciej niż światło w próżni, ale nie ma powodu, żeby coś się nie poruszało szybciej niż np. światło w wodzie. Gdybyśmy zajrzeli do chłodzonego wodą reaktora jądrowego, to zobaczylibyśmy niebieskawą poświatę – to właśnie promieniowanie Czerenkowa. Jest ono podobne do gromu dźwiękowego wytwarzanego przez obiekt poruszający się szybciej niż prędkość dźwięku – i nazywamy je analogiem świetlnym. Skonstruowano detektory mogące pomieścić bardzo dużą ilość czegoś, co musiało być jednocześnie przezroczyste i tanie. Dlatego wypełniono je właśnie wodą – wyjaśnia dr Grzegorz Łach z Instytutu Fizyki Teoretycznej na Wydziale Fizyki UW.
Dodaje, że kiedy neutrino zareagowało z którymś z atomów wody, wówczas powstawała naładowana cząstka. Ta bardzo szybko się poruszała i wyświecała przed sobą możliwy do zarejestrowana stożek świetlny. Pomysł był taki, by konstruować coraz większe detektory wypełnione wodą. Następnie pojawiła się koncepcja, by wykorzystać wodę nie z oceanu, która jest często zanieczyszczona różnymi obiektami, ale skorzystać z lodu antarktycznego jako detektora neutrin.
Ten eksperyment pozwolił nam na oglądanie dużo głębszego wszechświata – podsumowuje dr hab. Maciej Molas z Instytutu Fizyki Doświadczalnej na Wydziale Fizyki UW.
Francis Halzen otrzyma nagrodę w wysokości 12 mln koron szwedzkich (ok. 4,7 mln złotych).
Fizyka była pierwszą z dyscyplin, którą Alfred Nobel wymienił w swoim testamencie. Zdaniem wielu specjalistów potwierdza to jej ówczesny status – najważniejszej dyscypliny naukowej. Nagroda w tej dziedzinie jest przyznawana od początku trwania konkursu, czyli od 1901 roku. Pierwszym jej laureatem był Wilhelm Conrad Röntgen za odkrycie promieni X, które obecnie stanowią jedno z głównych narzędzi diagnostycznych w medycynie.
MK, źródło: UW