Novi nosilac informacija – neutrino

Grupa naučnika, predvođena istraživačima sa državnog univerziteta Ročester iz severne Karoline (Rochester, North Carolina State University) su po prvi put uspeli da pošalju poruku koristeći snop neutrina – čestice koje skoro nemaju masu i koje se kreću brzinom koja je bliska brzina svetlosti. Poruka je poslata kroz 240 metara kamena, a u njoj je jednostavno pisalo: „Neutrino“.

Izvor: Univerzitet Ročester

„Korišćenje neutrina, ka nosioca informacije, bi omogućilo komunikaciju između bilo koje dve tačke na planeti Zemlji, bez satelita ili kablova.“ kaže Den Stencil (Dan Stancil), profesor elektrotehnike pri pomenutom univerzitetu i vodeći autor rada koji opisuje istraživanje. „Sistem komunikacije koje se bazira na korišćenju neutrina bi bio mnogo komplikovaniji nego postojeći sistemi, ali bi mogao imati važne strateške upotrebe.“ (šta god to značilo – verovatno je mislio na konkretne i praktične primene)

Mnogi su razmatrali mogućnost da se neutrini iskoriste za potrebe komunikacije, zbog jedne značajne osobine: oni su u stanju da prodru kroz skoro bilo koju materiju. Ako bi se ova tehnologija upotrebila na podmornicama, na primer, onda bi one komunicirale sa okruženjem na velikom rastojanju, kroz vodu. Sa sadašnjim sistemima to nije nemoguće, ali je poprilično teško. Sem toga, ako bismo poželeli da komuniciramo sa nekim koji se nalazi u svemiru na tamnoj strani meseca, to bismo mogli sprovesti bez ikakvih prepreka.

 „Naravno, trenutna tehnologija podrazumeva korišćenje velikog broja visoko tehnoloških aparata i uređaja, da bismo ostvarili komunikaciju koristeći neutrine, pa je to trenutno čini nepraktičnom.“ kaže Kevin Mek Farland (Kevin McFarland) profesor fizike na Ročester univerzitetu, koji je učestvovao u eksperimentu. „Međutim, prvi korak ka praktičnom korišćenju neutrina u komunikaciji jeste demonstracija, koji smo mi sproveli.“

 Naučnici koji su pokazali da je neutrino moguće koristiti u komunikacijskim sistemima su sproveli svoj test u Fermilab-u (Fermi National Accelerator Lab), koja se nalazi u blizini Čikaga (Chicago). Svoja istraživanja grupa je objavila i žurnalu Modern Phisics Letters A.

U samom Fermilab-u istraživači su imali pristup dvema važnim komponentama. Prva je najsnažniji ubrzivač čestica, koji proizvodi zrake neutrina velike snage. To se postiže ubrzavanjem protona u kružnom tunelu dugačkom oko 4 km, da bi se potom sudarili sa metom načinjenom od ugljenika. Drugi važni uređaj je detektor MINERvA, koji se nalazi u pećini 100 metara ispod zemlje.

Sama činjenica da su potrebni ovakvi uslovi da bi se sprovela komunikacija koristeći neutrine nagoveštava da predstoji još puno posla u razvoju tehnologije, da bi ista postala praktična za  upotrebu.

Komunikacijski test je sproveden u vremenskom okviru od 2 sata, kada je akcelerator radio na 50%  maksimalnog intenziteta rada, zbog regularnog isključivanja, koji je sledio po rasporedu. Tokom tog perioda, sistem MINERvA je uobičajeno prikupljala podatke, a u isto vreme sproveden je sam komunikacijski test.

Većina posredne komunikacije se danas sprovodi slanjem i primanjem elektromagnetskih talasa. Tako rade naši radio uređaji, mobilni telefoni i televizori. Međutim, elektromagneti talasi ne prolaze lako kroz svaku vrstu materije. Ovi talasi bivaju relativno lako blokirani velikim vodenim zapreminama i planinama, kao i određenim brojem ostalih tečnosti i čvrstih tela. Neutrini, sa druge strane, lako prolaze kroz celu planetu. Zbog činjenice da su elektro neutralni (nemaju naelektrisanje) i skoro da nemaju masu, oni ne trpe bilo kakav uticaj od magnetnih sila i nisu pod značajnim uticajem gravitacije. To su razlozi njihovog virtualno neometanog kretanja u bilo kom pravcu i smeru.

Poruka koju su naučnici poslali koristeći neutrine je prvo prevedena u binarni kod. Drugim rečima, sama reč „neutrino“ je predstavljena kao serija jedinica i nula. „Jedinica“ je predstavljena slanjem grupe neutrina, a „nula“ je predstavljena pauzom u slanju neutrina. Neutrini su poslati u velikim grupama, jer oni lako izbegavaju interakciju sa okolnom materijom. To praktično znači da MINERvA detektor uspešno detektuje smo 1 od 10 milijardi neutrina koji prođu kroz sistem samog uređaja. Kompjuter primećene neutrine pretvara iz binarnog zapisa u engleski, i reč „neutrino“ je uspešno primljena.

 „Neutrino su predstavljali značajan „alat“ prilikom našeg izučavanja atomskog jezgra i univerzuma“, kaže Debora Haris (Deborah Harris), menadžer projekta Minerva, „ali još mnogo toga moramo ispitati pre nego što komunikacija bazirana na korišćenju neutrina postane efikasna i upotrebljiva“

Projekat Minerva je internacionalna saradnja nuklearnih fizičara sa 21 instituta koji izučavaju ponašanje neutrina, koristeći detektor koji se nalazi u Fermilab-u, pored Čikaga. Ovo je prvi eksperiment u svetu koji koristi visoko energetske zrake zarad ispitivanja interakcije neutrina sa jezgrama pet različitih materijala. Na ovaj način je sprovedena prva uporedna analiza ovih interakcija. Eksperiment će pomoći da se upotpuni spoznaja o neutrinu i omogući će da se bolje razumeju rezultati budućih eksperimenata.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *