Kā neitrīno stari varētu atklāt dobumus Zemes iekšienē

Neitrīni ir savdabīgas daļiņas. Tiem ir maza masa, nav lādiņa, un tiem ir trīs garšas. Šīs garšas nav fiksētas. Dīvainais neitrīno ir tas, ka pēc radīšanas tie ceļo no vienas garšas uz otru.





Tas ilgu laiku mulsināja fiziķus. Neitrīno dažādība nosaka, kā tas mijiedarbojas ar matēriju. Fiziķi veica eksperimentus, lai noteiktu garšu, kas izplūst no Saules, lai atrastu daudz mazāk, nekā viņi gaidīja.

2001. gadā šis noslēpums tika atrisināts, kad viņi atklāja, ka pazudušie neitrīno ceļojuma laikā no Saules uz Zemi ir mainījušies vai svārstījušies no vienas garšas uz otru.

Kopš tā laika fiziķi ir centušies sīkāk izprast neitrīno svārstības. Izrādās, ka efekts ir jutīgs pret neitrīno nobraukto attālumu, kā arī pret vielas daudzumu, kam daļiņas ir izgājušas cauri.



Tas radīja ideju Karlosam Argelam un draugiem Peru Pontifikālajā katoļu universitātē Limā. Šie puiši saka, ka neitrīno svārstībām vajadzētu būt jutīgām pret Zemes blīvuma izmaiņām.

Tātad svārstībām neitrīno starā, kas izveidots vienā Zemes punktā un izstarots cauri garozai uz citu punktu, vajadzētu atklāt informāciju par jebkurām blīvuma izmaiņām ceļā.

Šie puiši nav pirmie, kas liek domāt, ka neitrīno stars var efektīvi izstarot Zemi. Bet viņi ir pirmie, kas izpēta blīvuma izmaiņu lielumu un formu, kurām vajadzētu būt redzamām, izmantojot šo metodi.



Viņi saka, ka ar šo paņēmienu jāspēj pamanīt aptuveni 200 km šķērsām vai lielākus dobumus, kas piepildīti ar ūdeni, minerāliem uz dzelzs bāzes vai pat lādiņu uzkrāšanās reģionus. Viņi norāda, ka tas varētu aizņemt tikai 3 mēnešus.

Tas ir interesanti, jo daži seismologi norāda, ka zemestrīces izraisa lādiņa uzkrāšanos konkrētos iežu tilpumos, tāpēc šī metode varētu būt noderīga, lai to pētītu.

Bet ir vēl nozīmīgāks faktors, kas izraisa interesi par šo darbu. Šis paņēmiens varētu arī atklāt ģeoloģiskos veidojumus, kas varētu saturēt naftu, un tādējādi varētu piesaistīt ievērojamas komerciālas investīcijas.



Tomēr viens svarīgs jautājums ir par to, vai Arguelles un citi savā modelī ir izdarījuši reālus pieņēmumus. Viena no problēmām, ar ko viņi saskaras, ir tāda, ka neitrīno staram ir jābūt pietiekami intensīvam, lai sasniegtu rezultātu saprātīgā laika posmā, kas noteikti ir mazāks par 18 mēnešiem.

Lai to panāktu, Arguelle un co ir jāpieņem, ka ir iespējams izveidot starus ar ātrumu, kas ir aptuveni 5000 reižu lielāks nekā šodien.

Tā kā nepavisam nav skaidrs, kā to varētu izdarīt, tā ir liela muša.



Tātad, lai gan teorētiski šī metode šķiet iespējama, šāda veida pieņēmums uzliek lielu jautājuma zīmi par to, vai pārskatāmā nākotnē tas būs iespējams praksē.

Atsauce: arxiv.org/abs/1201.6080 : dažāda blīvuma dobumu meklēšana zemes garozā ar zemas enerģijas ν¯e β-staru

paslēpties