Rochesteri Ülikooli ja Põhja-Carolina Riikliku Ülikooli poolt juhitud teadlaste rühm saatis esmakordselt neutriinode kiire abil teate. Neutriinod on massita osakesed, mis liiguvad peaaegu valguse kiirusel. Teade saadeti läbi 240 meetri kivimi ja see sisaldas vaid sõna Neutriino.
„Neutriinode abil oleks võimalik vahetada teateid ükskõik millise kahe asukoha vahel Maal ilma satelliite või kaableid kasutamata,“ väitis Dan Stancil, uurimustööd kirjeldava artikli juhtiv autor. „Neutriino-kommunikatsioonisüsteemid saaksid olema palju keerulisemad kui tänapäeva süsteemid, kuid neil võib olla olulisi strateegilisi eeliseid,“ vahendab Physorg.com.
Pilt: Rochesteri Ülikool
Varemgi on teoretiseeritud neutriinode kasutamisest kommunikatsioonis ühe eriti väärtusliku omaduse tõttu – need võivad läbida peaaegu kõike, mis neile vastu juhtub tulema. Kui seda tehnoloogiat oleks võimalik rakendada näiteks allveelaevades, siis oleks mõeldav, et nad suhtleksid üle pikkade vahemaade vee all. See on tänapäevase tehnoloogia abil keeruline, kui mitte võimatu. Kui me sooviksime suhelda millegiga kosmoses, mis on Maalt nähtamatul Kuu või planeedi küljel, võiks meie teade levida neist objektidest ilma takistusteta otse läbi.
„Loomulikult vajab meie praegune tehnoloogia suurt kogust kõrgtehnoloogilist varustust, et neutriinode abil teadet edastada, seega pole see hetkel praktiline,“ väitis teadlane Kevin McFarland. „Kuid esimene samm selle suunas, et lõpuks kasutada neutriinosid suhtlemiseks praktilistes rakendustes, on tänapäevase tehnoloogia abil läbi viidud demonstratsioon.“
Selle võimalikkust tõestanud teadlaste meeskond viis oma eksperimendi läbi Fermi Riiklikus Kiirendilaboris (Fermi National Accelerator Lab, lühendatult Fermilab). Uurijad esitasid oma töö tulemused teadusajakirjale Modern Physics Letters A.
Fermilabis oli uurijatel ligipääs kahele üliolulisele koostisosale. Esimeseks neist on üks maailma võimsamaid osakeste kiirendeid, mis on võimeline looma kõrge intensiivsusega neutriinode kiiri. Selleks kiirendab kiirendi prootoneid 3,2 kilomeetrise ümbermõõduga rajal ja põrgutab need süsinikust sihtmärgiga kokku. Teine eksperimendiks oluline koostisosa on mitmetonnine detektor MINERvA, mis asub 100 meetri sügaval asuvas maa-aluses õõnsuses. Tõsiasi, et neutriinode abil suhtlemiseks on vajalik seesuguseid mahukaid seadmeid, näitab, et enne selle tehnoloogia viimist hõlpsasti kasutatavasse vormi on tarvis teha väga palju tööd.
Kommunikatsioonitest viidi läbi kahetunnise perioodi käigus, mil kiirendi töötas plaanikohase rikkeaja tõttu poole võimsusega. Kommunikatsioonitesti läbi viimise ajal koguti tavapäraselt MINERvA vastastikmõju andmeid.
Tänapäeval toimub enamus kommunikatsioonist elektromagneetiliste lainete saatmisel ja vastu võtmisel. Nii töötavad meie raadiod,mobiiltelefonid ja televiisorid. Elektromagneetilised lained ei läbi aga enamikku ainetest kergelt. Neid blokeerivad vesi ja mäed ning paljud teised vedelikud ja tahkised. Neutriinod läbivad aga korrapäraselt terveid planeete ilma häireteta. Nende neutraalse elektrilaengu ja peaaegu olematu massi tõttu ei allu neutriinod magneetilisele külgetõmbele ega ole märkimisväärselt mõjutatud külgetõmbejõu poolt. Seega on nende liikumine peaaegu täienisti takistustevaba.
Teade, mille teadlased neutriinode abil saatsid, tõlgiti kahendkoodi. Teisisõnu esindas sõna neutriino rida ühtesid ja nulle, kusjuures ühed vastasid vallanduvate neutriinode hulgale ja nullid mittevallanduvate neutriinode hulgale. Neutriinosid vallandati suurtes hulkades, sest need on nii puiklevad, et isegi mitmetonnise detektori abil suudetakse avastada vaid umbes üks kümnest miljardist neutriinost. Kui neutriinod avastati, tõlkis vastuvõttev arvuti kahendkoodi tagasi inglise keelde – nii võeti teatena edukalt vastu sõna neutriino.
„Neutriinod on olnud hämmastavaks vahendiks, et aidata koguda teadmisi nii tuuma kui Universumi kohta,“ väitis Deborah Harris. „Kuid neutriino-kommunikatsiooni tõhususeni on veel pikk tee.“
Minerva on rahvusvaheline koostööprojekt tuuma- ja osakestefüüsikute vahel 21st neutroonide käitumist uurivast institutsioonist, kes kasutavad Fermi Riiklikus Kiirendilaboris asuvat detektorit. Käesolev on esimene neutriinoeksperiment maailmas, mille käigus kasutati kõrge intensiivsusega kiirt neutriinode reaktsioonide uurimiseks viie erineva sihtaine tuumadega. Selle abil loodi esimene kõrvutine võrdlus vastastikustest mõjudest. See annab olulist infot neutriinode kohta ja võimaldab tõlgendada andmeid selgemalt nii käesolevates kui tulevastes eksperimentides.
Leave a Reply