home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TIME: Almanac 1995 / TIME Almanac 1995.iso / time / 091090 / 0910300.000 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1993-04-15  |  4.2 KB  |  96 lines
  1. <text id=90TT2390>
  2. <link 89TT1724>
  3. <title>
  4. Sep. 10, 1990: Real Gone Neutrinos
  5. </title>
  6. <history>
  7. TIME--The Weekly Newsmagazine--1990               
  8. Sep. 10, 1990  Playing Cat And Mouse                 
  9. </history>
  10. <article>
  11. <source>Time Magazine</source>
  12. <hdr>
  13. SCIENCE, Page 87
  14. Real Gone Neutrinos
  15. </hdr>
  16. <body>
  17. <p>An experiment in the U.S.S.R. shakes up the world of physics
  18. </p>
  19. <p>     Neutrinos are the phantoms of the subatomic world. They seem
  20. to have no mass, may travel at the speed of light and are
  21. virtually impossible to detect. According to the standard
  22. theories of physics, these exotic particles are produced by
  23. various nuclear reactions. Quadrillions of neutrinos from the
  24. sun bombard the earth every second, yet most of them pass right
  25. through the planet without causing so much as a ripple.
  26. </p>
  27. <p>     Since 1968 scientists have been monitoring huge detectors
  28. for signs of these fleeting visitors from the sun. But so far,
  29. the results have been both disappointing and intriguing: the
  30. experiments have detected far fewer neutrinos than solar models
  31. predicted. Scientists were especially baffled by a recent
  32. report from a Soviet-American research team that set up a
  33. detector to monitor neutrinos emitted by the fusion of hydrogen
  34. atoms, the sun's main reaction. After four months of operation
  35. near the Soviet town of Baksan, the experiment has yet to turn
  36. up a single solar neutrino.
  37. </p>
  38. <p>     The case of the missing solar neutrinos has stirred growing
  39. excitement in the physics world. There are three possibilities:
  40. the Baksan experiment is wildly wrong, scientists don't
  41. understand the sun as well as they thought they did, or
  42. scientists have underestimated the elusiveness of the neutrino.
  43. The answer to the mystery could have profound implications for
  44. physicists' understanding of the universe. Two eminent
  45. theorists, John Bahcall of the Institute for Advanced Study in
  46. Princeton, N.J., and Cornell University's Hans Bethe have
  47. co-authored a paper that elaborates on an intriguing solution
  48. to the puzzle: neutrinos escape detection by changing from one
  49. form into another. Says Bahcall: "Nature may be smarter than
  50. we thought."
  51. </p>
  52. <p>     Experimental evidence indicates that neutrinos come in three
  53. varieties: the electron neutrino, the muon neutrino and the tau
  54. neutrino. Solar fusion gives off the electron type. Bahcall and
  55. Bethe speculate that electron neutrinos change into the muon
  56. or tau versions somewhere between the sun and Earth. "It's as
  57. if they started out sweet," marvels Bethe, who won the Nobel
  58. Prize in 1967 for explaining how nuclear fusion powers the sun,
  59. "and then suddenly turned salty." Thus the Baksan experiment
  60. may have come up empty-handed because it was not designed to
  61. detect muon or tau neutrinos.
  62. </p>
  63. <p>     Finding any kind of neutrino is a neat trick. The Baksan
  64. detector consists of four tanks filled with 30 tons of the
  65. element gallium, which liquefies at about room temperature. If
  66. a solar neutrino of the right energy interacts with the
  67. material in the tanks, a feat of atomic alchemy will transmute
  68. some of the gallium into germanium, another metallic element.
  69. </p>
  70. <p>     First scientists must eliminate other sources of radiation
  71. that may trigger false signals in the gallium. (To shield the
  72. experiment from cosmic rays, the detectors are installed in an
  73. underground tunnel, beneath a mile of rock.) About the only
  74. thing harder than proving that solar neutrinos passed through
  75. the gallium-filled tanks is proving that they didn't.
  76. </p>
  77. <p>     If Bahcall and Bethe are right, neutrinos have long been
  78. misunderstood. For example, if one kind of neutrino can change
  79. into another, then these apparently massless particles must
  80. possess at least a tiny mass. That raises the possibility that
  81. the heaviest neutrinos might be weighty enough to account for
  82. the "dark matter" that is believed to make up 90% of the known
  83. universe. The composition of that matter is one of the great
  84. unanswered questions of physics. But before that theory can be
  85. pursued, the results of the Baksan experiment must be
  86. confirmed, so another gallium neutrino trap is starting up deep
  87. beneath the Italian Alps.
  88. </p>
  89. <p>By J. Madeleine Nash/Chicago.
  90. </p>
  91.  
  92. </body>
  93. </article>
  94. </text>
  95.  
  96.