Naukowcy z Polski i Japonii połączyli siły przy badaniach dotyczących natury materii
Naukowcy z Politechniki Warszawskiej od lat uczestniczą w jednym z najważniejszych światowych badań podstawowych dotyczących natury materii. Ich praca w międzynarodowym eksperymencie T2K, realizowanym w Japonii, przyczyniła się do przełomowej wspólnej analizy danych z amerykańskim eksperymentem NOvA, której wyniki zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Nature”.
Badania koncentrują się na neutrinach – niezwykle lekkich i słabo oddziałujących cząstkach elementarnych, które przenikają przez materię niemal niezauważalnie, a jednocześnie są jednymi z najliczniejszych cząstek we Wszechświecie. Eksperymenty T2K i NOvA badają zjawisko oscylacji neutrin, czyli ich zdolność do zmiany „tożsamości” w trakcie lotu. Do tego celu wykorzystuje się wiązki neutrin wytwarzane w akceleratorach i rejestrowane setki kilometrów dalej przez zaawansowane detektory. Połączenie danych z dwóch niezależnych eksperymentów, różniących się odległością pomiarów i energiami cząstek, pozwoliło uzyskać wyjątkowo precyzyjne wyniki.
Wspólna analiza danych zbieranych przez kilkanaście lat znacząco zmniejszyła niepewność pomiarów związanych z masami neutrin, do poziomu poniżej dwóch procent. Choć nadal nie znamy dokładnej hierarchii ich mas, badania wyraźnie zawężają możliwe scenariusze różnic w zachowaniu materii i antymaterii. To kluczowy krok w kierunku zrozumienia, dlaczego we Wszechświecie dominuje materia, mimo że po Wielkim Wybuchu materii i antymaterii powinno być tyle samo. Znaczenie tych badań wykracza poza samą fizykę cząstek.
Rozwijane technologie detekcji, analizy ogromnych zbiorów danych oraz precyzyjne metody pomiarowe znajdują zastosowanie także w innych dziedzinach, takich jak medycyna obrazowa, diagnostyka, technologie jądrowe czy zaawansowane systemy informatyczne. Projekty tego typu kształcą również wysoko wykwalifikowanych inżynierów i specjalistów od analizy danych, którzy później wykorzystują swoje kompetencje w przemyśle i sektorze nowych technologii.
Polscy naukowcy są częścią eksperymentu T2K od jego początków i uczestniczyli zarówno w budowie aparatury badawczej, jak i w wieloletnim procesie zbierania, kalibracji i analizy danych. Ich wkład został doceniony także organizacyjnie – pełnią oni ważne funkcje w strukturach zarządzających eksperymentem i zespołach decydujących o kierunkach analiz oraz publikacjach wyników.
Wyniki wspólnej analizy T2K i NOvA nie zamykają jeszcze rozdziału badań nad neutrinami, ale wyraźnie przybliżają naukę do odpowiedzi na jedne z najbardziej fundamentalnych pytań o budowę i historię Wszechświata. Jednocześnie pokazują, jak skuteczna współpraca międzynarodowa – oparta na konkurencji, ale i wzajemnym uzupełnianiu się – może prowadzić do odkryć o globalnym znaczeniu, w których polscy badacze mają realny i widoczny udział.
Źródło: Politechnika Warszawska
Czytaj też: Kolejny patent dla zespołu naukowców z Koszalina. Koło zębate na nowo
Grafika tytułowa: ThisIsEngineering / Pexels
