Hvað eru fiseindir og hvenær voru þær fyrst uppgötvaðar?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvað eru fiseindir og hvenær voru þær fyrst uppgötvaðar?
Fiseindir (e. neutrinos) teljast til öreinda, en allt efni í alheiminum er samsett úr litlum einingum sem vísindamenn nefna öreindir. Fiseindir eru óhlaðnar agnir með afar lítinn massa. Þær hafa hálftölu spuna og teljast því til fermíeinda. Fiseindir myndast meðal annars við beta-geislun með veikri víxlverkun (e. weak force). Þær eru meðal algengustu öreinda í heiminum en víxlverka þó mjög sjaldan við efni.

Fiseindir voru kynntar til sögunnar af eðlisfræðingum fyrir tæpum 100 árum til þess að útskýra frávik í beta-geislun. Beta-geislun tengist hrörnun í kjörnum atóma og er tegund af geislavirkni. Eðlisfræðingurinn Wolfgang Pauli (1900-1958) lét sér detta í hug tilvist þessara agna en grínaðist með það að hann hefði fundið upp á öreindum sem aldrei yrði hægt að nema. Tilvist þeirra var þó staðfest árið 1956 með því að staðsetja mæla nálægt kjarnakljúfi en þar myndast fiseindir í miklu mæli.

Til að nema fiseindir nota vísindamenn stór mælitæki sem geta greint þær sjaldgæfu víxlverkanir sem eiga sér stað. Ein slík tilraun heitir Super-Kamiokande, mælitæki þeirrar tilraunar sést hér fyrir neðan og líka efst í svarinu.

Í kjarna sólarinnar eiga sér stað kjarnahvörf þar sem fjögur vetnisatóm verða hægt og bítandi að einu helínatómi. Í þessu ferli myndast bæði ljós- og fiseindir. Fiseindirnar sem myndast í þessum kjarnahvörfum skjótast beint út úr sólinni á því sem næst hraða ljóssins og streyma í allar áttir. Jörðin er böðuð í þessum stanslausa straumi fiseinda frá sólinni. Straumurinn er svo mikill að á hverri sekúndu ferðast 100 billjón (10¹⁴) fiseindir í gegnum mannslíkamann.

Fiseindir eru allavega milljón sinnum léttari en rafeindir. Við vitum að þær hafa massa en við vitum ekki hve massamiklar þær eru. Margir rannsóknarhópar vinna einmitt að því að svara þessari spurningu í dag. Meðal annars vísindamenn sem vinna með gögn frá Super-Kamiokande.

Samkvæmt hinu viðtekna líkani heimsfræðinnar (e. the standard model of cosmology) eru fiseindir um 0,1–0,5% af heildarorku alheimsins í dag. Óvissubilið kemur til vegna óvissu á heildarmassa fiseinda. Til samanburðar telja stjarneðlisfræðingar að venjulegt efni um sé um 5% af heildarorku alheimsins, hulduefni um 26% og hulduorka um 69%.

Rannsóknir á eðli fiseinda hafa leitt til 5 Nóbelsverðlauna í eðlisfræði. Síðast árið 2026.

Myndir:

• Super-Kamiokande Official Website. (Sótt 12.10.2026).

Upprunaleg spurning Elísabetar hljóðaði svona:

Hvernig var fiseindin uppgötvuð? (Ath. þetta er ekki partur af spurningu heldur hverju ég er að leitast eftir: t.d. hver og hvernig voru tilraunirnar framkvæmdar).

Svar við sambærilegri spurningu var fyrst birt 2009. Nýtt svar var skrifað í október 2026.

...