1. ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ
ΦΥΣΙΚΗΣ
ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ: ΔΙΟΝΥΣΗ
ΘΕΟΔΟΣΗ-ΠΑΠΑΛΟΥΚΑ, ΠΑΥΛΟΥ
ΔΙΟΝΥΣΟΠΟΥΛΟΥ ΚΑΙ
ΔΟΥΛΓΕΡΑΚΗΣ ΜΑΡΙΑΣ
ΜΕ ΘΕΜΑ: ΤΑ ΝΕΤΡΙΝΑ
ΤΑΞΗ: Γ1
ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ: 2011-2012
ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ:
Π.ΔΑΜΙΑΝΟΣ

2. ΤI EIΝΑΙ ΤΑ ΝΕΤΡΙΝΑ;
 Το νετρίνο είναι ένα αφόρτιστο και πολύ ελαφρύ σωματίδιο, του
οποίου η ύπαρξη προτάθηκε από τον αυστριακό φυσικό Βόλφγκανγκ
Πάουλι, ώστε να ισχύει η αρχή διατήρησης της ορμής και
της ενέργειας στην ραδιενεργή εκπομπή ηλεκτρονίων από τον
ατομικό πυρήνα, τη λεγόμενη β διάσπαση.
 Τα νετρίνα παρατηρήθηκαν δεκαετίες μετά την πρόταση του Πάουλι.
Πρόκειται για σωματίδια που αλληλεπιδρούν ασθενώς με την ύλη,
συνεπώς είναι πολύ δύσκολο να παρατηρηθούν. . Για το λόγο αυτό
χρησιμοποιούνται ειδικές πειραματικές διατάξεις, γνωστές ως
"τηλεσκόπια νετρίνων", τοποθετημένες βαθιά μέσα σε εγκαταλειμμένα
ορυχεία ή στον πυθμένα της θάλασσας, προκειμένου να μην
επηρεάζονται από την κοσμική ακτινοβολία· καθώς τα νετρίνα
δύσκολα εντοπίζονται, απαιτείται μια τέτοιου είδους "μόνωση" από
άλλες αλληλεπιδράσεις, αλλά και το μεγάλο μέγεθος της πειραματικής
διάταξης.
 Οι επιστήμονες έχουν διακρίνει προς το παρόν τρεις τύπους τους, ή
γεύσεις όπως τις αποκαλούν: τα νετρίνα ηλεκτρονίου, τα νετρίνα
μιονίου και τα νετρίνα τ. Κατά τη διάρκεια του ιλιγγιωδών ταχυτήτων
ταξιδιού τους τα σωματίδια-χαμαιλέοντες φαίνονται ξαφνικά να
«εξαφανίζονται». Στην πραγματικότητα όμως, όπως ανακάλυψαν οι
επιστήμονες, απλώς αλλάζουν γεύση: «μετασχηματίζονται» ή
υφίστανται ταλαντώσεις μεταπηδώντας από τον έναν τύπο στον άλλο.

3.  Το 2011, το πείραμα "OPERA" (Oscillation Project with
Emulsion-tRacking Apparatus), με ανιχνευτή ο οποίος
βρίσκεται εγκατεστημένος κάτω από την οροσειρά Γκραν
Σάσσο στην Ιταλία για να "μετρά" τα νετρίνο που
διαφεύγουν από το CERN(το μεγαλύτερο πειραματικό
κέντρο πυρηνικών ερευνών), ανακοίνωσε ότι οι χειριστές
του ανιχνευτή μέτρησαν χρόνο άφιξης των νετρίνο τέτοιο
που αντιστοιχεί σε ταχύτητά τους ελαφρά μεγαλύτερη αυτής
του φωτός κατά 0,0024%. Αν αυτό ήταν αλήθεια θα ήταν
αντίθετο με τη θεωρία της σχετικότητας και οι ερευνητές
του "OPERA" κάλεσαν άλλες ομάδες να ελέγξουν τις
μετρήσεις. Τον Μάρτιο του 2012 το πείραμα
"ICARUS"[1] ανακοίνωσε ότι μέτρησε την ταχύτητα των
νετρίνων να είναι ίδια με την ταχύτητα του φωτός και δεν
επιβεβαίωσε τις μετρήσεις του πειράματος "OPERA"

4. ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΝΕΣΤΩΡ
 Ενα από τα σημαντικότερα πειράματα στην ιστορία της Φυσικής βρίσκεται σε εξέλιξη
εδώ και δύο δεκαετίες, τριάντα ναυτικά μίλια έξω από την Πύλο, μέσα στη θάλασσα, σε βάθος πέντε
χιλιάδων μέτρων.
Είναι το πείραμα ανίχνευσης νετρίνων, με την ονομασία Νέστωρ (λόγω του βασιλιά της περιοχής στην
αρχαιότητα), που προβλέπει την τοποθέτηση ενός τεράστιου τηλεσκοπίου 12 ορόφων με διάμετρο 32
μέτρα και συνολικό ύψος 330 μέτρα, μεγαλύτερο και από τον πύργο του Αϊφελ. . Το δάπεδο του κάθε
ορόφου έχει σχήμα εξαγώνου, με ευαίσθητους φωτοπολλαπλασιαστές στην κάθε του γωνία. Είναι αυτοί
που θα ανιχνεύσουν τη φωτεινή λάμψη όταν το νετρίνο αλληλεπιδράσει με τα άτομα του νερού. Στο
κέντρο του εξαγώνου μία σφαίρα από τιτάνιο θα περικλείει τα πολύπλοκα ηλεκτρονικά του πειράματος,
που θα δέχονται τα σήματα των ανιχνευτών. Με ένα καλώδιο οπτικών ινών πρωτοποριακής
τεχνολογίας (εγκατεστημένο από τον Ο.Τ.Ε) τα σήματα θα μεταδίδονται στη στεριά!
 Μέσα από αυτό αναδύεται μια νέας μορφής αστρονομία, πέρα από τον ουρανό και πέρα από την
υπάρχουσα επιστημονική γνώση, από την οποία ο καθηγητής του Πανεπιστημίου της Αθήνας και
επικεφαλής του προγράμματος Λεωνίδας Ρεσβάνης και η ομάδα του αναμένουν το απρόσμενο
επιχειρώντας να χαρτογραφήσουν τα πιο αρχέγονα και τα πιο περίεργα σωματίδια της ύλης, τα
άγνωστα νετρίνα. Στο πείραμα συμμετέχουν περισσότεροι από εβδομήντα ειδικοί ερευνητές από την
Ευρώπη, την Αμερική, τη Ρωσία και την Ιαπωνία.
 Οι δοκιμές των υλικών που συνθέτουν το πρωτοποριακό τηλεσκόπιο κράτησαν καιρό. Το ίδιο συνέβη
και με την αξιοπιστία των ηλεκτρονικών συσκευών που δοκιμάστηκαν εργαστηριακά, αλλά και σε
πραγματικές συνθήκες.
Τα ποικίλα εξαρτήματα συναρμολογήθηκαν πάλι και πάλι, βυθίστηκαν στη θάλασσα και κάθε φορά
επέστρεφαν στο εργαστήριο για έλεγχο. Η διαδικασία αυτή επαναλήφθηκε σε όλο και μεγαλύτερα
βάθη, έως ότου η επιστημονκή ομάδα βεβαιωθεί ότι όλα τα τμήματα του τηλεσκοπίου θα
λειτουργήσουν σωστά στα μεγάλα βάθη.
Ο πρώτος στόχος, τα 4.000 μέτρα βάθος, έχει ήδη επιτευχθεί, αφού οι πρώτοι όροφοι του Νέστωρα
έφτασαν στα 4.200 μέτρα. Στο μέλλον προγραμματίζεται ολόκληρο το τηλεσκόπιο να φτάσει στα 5.000
μέτρα, το μέγιστο βάθος κοντά στο φρέαρ των Οινουσσών, στ´ ανοιχτά της Πύλου.
 Ποντίστηκε στα νερά της Πύλου την άνοιξη του 2000 και άρχισε να συλλέγει πληροφορίες για
αστρικούς γαλαξίες, ορατούς και μη, Μαύρες Τρύπες του διαστήματος, καθώς και απαντήσεις στα
αιώνια ζητούμενα, τα σχετικά με την αρχή του σύμπαντος.
Ίσως όμως το πιο ενδιαφέρον, το πιο εντυπωσιακό που θα αποκαλύψουν τα νετρίνα είναι κάτι που δεν
μπορούμε τώρα να φανταστούμε.
Γιατί μ´ ένα τέτοιο πείραμα προσπαθούμε ν´ ανοίξουμε ένα παράθυρο σε μια γωνιά του σύμπαντος
που κανείς μέχρι σήμερα δεν έχει κοιτάξει.

5. Ένα από τα κομμάτια του δωδεκαόροφου
τηλεσκοπίου ‹‹Νέστωρ›› λίγο προτού καταδυθεί
στο υποθαλάσσιο πηγάδι της Πύλου για να δει τα
νετρίνα στο απόλυτο σκοτάδι.

6. ΤΗΛΕΣΚΟΠΙΟ ΣΤΑ ΒΑΘΗ ΤΗΣ
ΜΕΣΟΓΕΙΟΥ
 Η Ευρωπαϊκή Ένωση χρηματοδοτεί την κατασκευή ενός τηλεσκοπίου που
θα εγκατασταθεί στα βάθη της Μεσογείου. Το ‹‹Τηλεσκόπιο Νετρίνων
Κυβικού Χιλιομέτρου›› ή KM3Net θα εντοπίζει νετρίνα και θα αναζητά
πληροφορίες για «βίαια« κοσμικά φαινόμενα όπως τα σουπερνόβα ή ακόμη
και η Μεγάλη Έκρηξη. Οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι το KM3Net είναι
πιθανό να αποκαλύψει άγνωστα μέχρι σήμερα φαινόμενα που δεν είναι
εφικτό να εντοπιστούν με τα υπάρχοντα όργανα διαστημικής παρατήρησης.
Το τηλεσκόπιο θα τοποθετηθεί σε βάθος περίπου δύο χλμ και το κόστος του
αναμένεται να αγγίξει τα 250 εκατομμύρια ευρώ. Το KM3NeT θα είναι μια
πολύ μεγάλη εγκατάσταση που θα αποτελείται από περίπου 12 χιλιάδες
αισθητήρες ο καθένας εκ των οποίων θα έχει μέγεθος ανάλογο με εκείνο
που έχουν οι πολύχρωμες πλαστικές μπάλες με τις οποίες παίζουν οι
λουόμενοι στις παραλίες. Η έκταση του τηλεσκοπίου υπολογίζεται σε
περίπου ένα κυβικό χιλιόμετρο. Η εγκατάσταση θα τοποθετηθεί σε βάθος
περίπου δύο χιλιομέτρων κάτω από την θάλασσα και οι αισθητήρες θα
τοποθετηθούν σε κάθετες σειρές. Το ύψος του τηλεσκοπίου θα ξεπερνάει τα
500 μέτρα.
 Όσον αφορά την τοποθεσία που θα γίνει η εγκατάσταση μελετώνται τρεις
περιοχές. Μια στην Γαλλία (ανοικτά της Τουλόν), μια στην Ιταλία (ανοικτά
της Σικελίας) και μια στην Ελλάδα (ανοικτά της Πύλου). Η Πύλος
συγκεντρώνει σημαντικές πιθανότητες αφού λειτουργεί εκεί τα τελευταία
χρόνια το NESTOR, ένα υποθαλάσσιο τηλεσκόπιο εντοπισμού νετρίνων.

7.  Το KM3NeT θα κάνει διαστημικές
παρατηρήσεις από τα βάθη της Μεσογείου.