V tých opojných dňoch na začiatku 20. storočia všetci prekypovali nadšením z radiácie. Výskumníci práve objavili tzv. „beta rozpad“ a zistili, že spôsobuje niečo, čo, ako sa zdá, búra jeden zo základných princípov fyziky. Náš príbeh je o tom, ako prosté neutrino zachránilo celú vedeckú disciplínu.
Na prelome minulého storočia manželia Curieovci prichádzajú s pojmom „radiácia“, ktorý použili na opis práve objaveného becquerelového žiarenia. Táto idea zahŕňala množstvo zvláštnych fenoménov, vrátane náhleho vzniku jadra hélia z atómu uránu a jedného veľmi zvláštneho úkazu nazývaného „beta žiarenie“. Vedci zistili, že beta lúče nie sú nič iného než elektróny. Záhada vyriešená!
A objavila sa nová záhada. Elektróny vychádzali nepretržite z jadra, ale nevychádzali zakaždým na rovnakej energetickej úrovni. Zistilo sa, že existuje určitá maximálna energia, akou môžu vychádzať z jadra, ale nie minimálna, takže sa zdalo, že v mnohých elektrónových emisiách energia chýba. A nič, vôbec nič nenaznačovalo, kam sa tá chýbajúca energia stráca. Vedci sa zamerali len na fakt, že beta žiarenie sa skladalo z elektrónov, pretože výskumníci dokázali zmerať záporný náboj. Táto „chýbajúca“ energia nesúvisela so žiadnym zistiteľným nábojom. V tom čase sa ešte nevedelo o neutrónoch, a preto vôbec neuvažovali nad možnosťou neutrálnej častice. A aj keby vedci o neutrónoch už vedeli, chýbajúca energia sa ani len nepribližovala hmote neutrónu.
Viedlo to k tomu, že aj vedec ako Niels Bohr špekuloval, že zachovanie energie, jeden zo základných princípov vedy, sa jednoducho na subatómové častice nevzťahuje. Bol to pochopiteľný predpoklad. Zachovanie energie sa nedarilo overiť ako univerzálny zákon. Áno, zdalo sa, že zákon zachovania energie doteraz platil a bol veľmi užitočnou domnienkou, ktorá objasňovala veľa problémov. Tento problém však neobjasnil, tak prečo sa ho nezbaviť?
DOKONCA AJ Niels Bohr špekuloval, že zachovanie energie, jeden zo základných princípov vedy, sa jednoducho na subatómové častice nevzťahuje.
Lebo Enrico Fermi a Wolfgang Pauli.
Pauli napísal Bohrovi: „Čo keby vám niekto dlhoval veľa peňazí a dohodli by ste sa, že vám bude dlh splácať v splátkach, ale nikdy by dohodnutú splátku nezaplatil v plnej výške? … Mali by ste pocit, že vám niečo chýba?“ Pauli prišiel s myšlienkou, že existujú neutrálne častice s menšou hmotou ako akákoľvek dovtedy objavená častica. Fermimu sa táto koncepcia pozdávala, ale bol stratený, kým mu nepomohol iný fyzik, ktorý objavil časticu – beznábojový neutrón – sediacu v jadre. Fermi postuloval, že beta žiarenie vzniká vtedy, keď sa neutrón mení na protón. Neutrón vypudzuje elektrón, ktorý vyrovná náboj, a neutrino, ktoré vyrovnáva hmotu a energiu.
Trvalo niekoľko desaťročí, kým vedci dokázali reálne pozorovať neutríno. Ale na papieri ho už objavili vtedy. Jeho objavenie sa pripisuje Fermimu a Paulimi, ktorí nielenže uskutočnili významný krok vpred vo fyzike, ale zachránili prvý zákon termodynamiky.
