Znáte to, když se cítíte příliš sebevědomě, zavřete oči a představíte si, jak vaším tělem každou sekundu pronikají biliony a biliony neutrin. Je to jako stát v příboji, o kterém vůbec nevíte. Neutrina prosáknou skrz atomy a nezanechají po sobě sebemenší stopy. Jsou to nejhojnější hmotné částice ve vesmíru, pokud víme, byť jejich hmotnost je zcela nicotná. Kvůli jejich netečnosti toho ale o nich víme jen málo.
Dvojice fyziků z MIT (Massachusetts Institute of Technology), Ben Jones a Joseph Formaggio, právě upoutala velkou pozornost návrhem, že bychom mohli zkoumat neutrina a také získat zajímavé praktické aplikace, s využitím neutrinového laseru. Nejde o žádnou mamutí konstrukci, tenhle laser by se měl vejít na pracovní stůl. Pokud by někdo tenhle koncept vzal a neutrinový laser postavil, bude první na světě.
Jak by neutrinový laser fungoval? Potřebujete plyn z atomů radioaktivních izotopů, zmrazený blízko k absolutní nule, čímž se synchronizuje jejich radioaktivní rozpad. V tomto kvantovém stavu budou atomy izotopů vyzařovat neutrina, podobně jako jsou vyzařovány fotony v konvenčních laserech. Jak říká Jones, neutrina budou v neutrinovém laseru vyzařována mnohem rychleji než normálně.
Radioaktivní izotopy obvykle s rozpadem příliš nespěchají, tedy pokud nemají extrémně krátký poločas rozpadu. Například rubidium-83 má poločas rozpadu 82 dní (podobnost čísel je nešťastnou souhrou okolností), což znamená, že se polovina atomů tohoto izotopu rozpadne za necelé tři měsíce.
Jones s Formaggiem ale spočítali, že když zchladí milion atomů rubidia-83 do podoby Bose-Einsteinova kondenzátu čili kvantového stavu, v němž se všechny zúčastněné atomy chovají jako jediný atom, za pár minut se dostaví synchronizovaný rozpad atomů rubidia-83, který vytvoří pěkně koherentní proud neutrin. Přivítejte neutrinový laser.
Pokud se to podaří, neutrinový laser bude pecka. Mohl by se intenzivně uplatnit ve výzkumu neutrin. Ve hře jsou ale i velmi praktické aplikace. Jednou z možností je komunikace. Neutrina procházejí běžnou hmotou jako nůž máslem, klidně skrz oceán nebo celou Zemi či hluboko do vesmíru. Kdo by nechtěl takový komunikační paprsek?
##seznam_reklama##
Nebude to úplně snadné. Zatím ještě nikdo neudělal Bose-Einsteinův kondenzát z radioaktivních izotopů. Bude to chtít extrémně přesné manipulace a podobně. Jones s Formaggiem jsou nicméně optimističtí a počítají s tím, že je to možné zvládnout. A až se to jim nebo někomu jinému povede? Formaggio na to, jistě s šibalským výrazem: „Pak teprve začne ta pravá legrace.“
Video: CNNP 2017 - Formaggio Joseph
Literatura