Természet Világa, 1998 (129. évfolyam, 1-12. szám)

1998-09-01 / 9. szám

ÚJ ROKON A FULLERÉNEK CSALÁDJÁBAN A kutatók már több mint egy évtizede azon dolgoznak, hogy a futball-labda alakú („buckyball”) molekulából új anyagokat és vegyületeket állítsanak elő. A Kaliforniai Egyetem kutatói a család egy új tagját találták most meg, amely nagy reményekre jogosít. Charles Pisko­­tt és Alex Zettl, Jeff Yarger kémikussal együttműködve azonosította és elkülö­nítette a C36 molekulát, amely az eddigi legkisebb molekula a fullerén család­ban. A kutatók ugyan már évek óta tud­ták, hogy azokban a szénben gazdag gá­zokban, amelyekből a fulleréneket előállították, jelen van a C36 molekula is, de ez ideig nem tudták megfelelően el­különíteni. Piskoti, Zettl és Yarger szén­elektródák között nagyáramú kisülést hozott létre kis mennyiségű héliumot tartalmazó vákuumkamrában. Azt ta­pasztalták, hogy a hélium mennyiségé­nek növelésével nőtt a kisülésben kelet­kező C36 mennyisége is. Miután sikerült megfelelő mennyiségben, egy vékony ré­teg alakjában előállítani az új molekulát, sikerült annak tulajdonságait NMR- spektroszkópiával megvizsgálni. Az új molekula a család nagyobb tagjainál jó­val reakcióképesebb, és levegőben igen gyorsan felbomlik. Ezek a tulajdonságok ugyan igen megnehezítik a kezelését, azonban megvan a remény arra, hogy könnyebben alakít ki új vegyületeket, amelyek előnyös tulajdonságúak. Az el­méletek szerint várhatóan a C36 is szup­ravezető tulajdonságokkal rendelkezik, sőt talán jóval magasabb hőmérsékleten, mint nagyobb rokonai. (Science, 1998. június 26.) HAT ÚJ BOLYGÓ A csillagászok azt állítják, hogy hat új, tá­voli csillagok körül keringő bolygót fe­deztek fel Naprendszerünkön kívül. Az állítólagos bolygók, amelyek tömege nagyjából a Jupiter tömegéhez hasonló, mindannyian elliptikus pályán keringe­nek. A feltételezett új bolygókat az ún. Doppler-technikával fedezték fel, amely­­lyel a bolygók távolságának a megfigyelő­höz viszonyított változását regisztrálják. A hat új bolygóból hármat a chilei La Sil­­la város melletti Európai Déli Obszerva­tóriumban Martin Kurster és csoportja fedezett fel. A másik három felfedezője Michel Mayor és Didier Queloz, a genfi obszervatórium, ill. a pasadenai Jet Pro­pulsion Laboratory csillagásza volt. Ez utóbbiakból egyet a 10 méteres Hawaii Keck-távcsővel Geoff Marcy (San Fran­cisco State University), Paul Butler (Ang­­lo-Australian Observatory) és Steven Vogt (University of California, Santa Cruz) szintén megtaláltak. (Science, 1998. június 26.) VÉGES TÖMEGŰ NEUTRÍNÓK A HOLD ÁRNYÉKÁBAN? Fontos részecskefizikai kísérlet színhelye volt Venezuela keleti része, a Paraguana­­félsziget 1998. február 26-án 14 óra 4 perckor. Ott ugyanis akkor volt legutóbb teljes napfogyatkozás, amikor a Hold ko­rongja elfedte a Napét. Ebből a csillagászati-geometriai elren­deződésből hogyan lesz részecskefizikai kísérlet? A Nap a közismert fénysugárzása mel­lett hatalmas áramerősséggel ontja a neutrínókat is. A Föld felszínének nappa­li oldalára (pontosabban a Föld kereszt­­metszetére) négyzetcentiméterenként mintegy 60 milliárd neutrínó érkezik má­sodpercenként. S minthogy a gyenge köl­csönhatásnak hódoló neutrínók vizsgálata mégis valahogyan a neutrínók „anyagon való áthaladásából” tud információhoz jutni, felvetődhet a kérdés, vajon a Hold anyaga, mégis csillagászati méretű töme­ge jelent-e valamilyen akadályt, kölcsön­hatási alkalmat számukra? Gondoljunk csak arra, hogy a kíváncsi ember már sportuszodányi széntetrakloridot is meg­próbált neutrínó-céltárgy gyanánt kínos fiziko- és radiokémiai elemzésnek alávet­ni (mintegy 400 000 köbmétert!), hogy a Napból érkező neutrínók fluxusát meg­­mérje! Elsődleges várakozás szerint a Nap­neutrínóknak a Holdat átszelő fluxusa je­lentős csökkenésére nem számítanak a fi­zikusok. De, minthogy napfogyatkozás nélküli esetben sem lehet a napneutrí­nóknak már ilyen hatalmas áradatát ta­pasztalni, a több évtizede folyó mérések egyre nagyobb nyomására olyan neutrí­nóelméletek is napvilágra jöttek, amelyek szerint a neutrínóknak van nyugalmi tö­megük (ami nagyobb, mint nulla, ám mégis elég kicsiny). Emiatt a Naptól a Földig tartó csillagászati utazásuk során a többféle (az elektronhoz, a müonhoz és a tauonhoz tartozó) neutrínók egymásba periodikusan átalakulnak. Ezt nevezik neutrínó-oszcillációnak, s ezt tartják egyesek felelősnek azért, hogy egy bizo­nyos neutrínótípus rezonancia-reakción alapuló kísérleti kimutatása mégsem hoz­ta meg eddig a várható eredményt. Most tehát a napfogyatkozás adta és egy új felismerésre alapuló kísérlettel kí­vántak további ismeretet szerezni. Igaz, a Holdon áthaladó neutrínóáram számára adódó kölcsönhatási lehetőség még egy újabb hatás eredményének kimutatását is kínálná. A neutrínók rezonancia-befogá­sa során megnyílik ugyanis az a bomlási csatorna, amelyben a müon-neutrínó ki­vált egy könnyebb elektron-neutrínót meg egy fotont. A kétféle neutrínó töme­gei között a kapcsolat olyan, hogy a töme­gek négyzetei közti különbség mintegy 10­ 5 (eV)2. Ennek a kölcsönhatási csator­nának az eredményeként viszont a Hold korongja által eltakart Napnak nemcsak a koronája látszana, hanem a sötét korong­nak ki is kellene egy kicsit világosodnia a keltett fotonok miatt. A kísérleti feladat tehát abban áll, hogy a Napból érkező mintegy 1017 fotonból (a látóvonalra me­rőleges 1 cm2 felületenként) a fogyatko­záskor a közvetlenül érkező fotonintenzi­tás nyolc nagyságrenddel kisebb lesz, és ebben a háttérzajban kell kimutatni a neutrínó-átalakulások fotonjárulékát! Szóval a Napból közvetlenül érkező és a szórt fotonok háttérzajában a keresett fo­tonjel (ami a Holdban történt neutrínó­átalakulás eredménye) kimutatása igen­csak hasonló - tán még komplikáltabb - feladat, mint tűt keresni a szalmakazal­ban. S mindezt a fogyatkozás három per­ce alatt! A kísérleti laboratórium roman­tikus hangulatú: a Paraguana-félsziget ho­moksivatag, melyben itt-ott kaktuszok, vadszamarak és csörgőkígyók emlékeztet­nek az élővilágra. Most megjelennek a kí­váncsi kutatók is kis, de hosszú csövű csil­lagászati kamerájukkal, melyben a legfi­nomabb felbontású fényérzékelő elemek (CCD-pixelek) várják, hogy az elsötétült korong közepéből odaérkezzenek a látó­vonali fotonok. A kísérlet eddig publikált eredményei durván szólva ez: a fogyatko­zás során a Hold korongja középen sötét maradt. Egyelőre még folyik annak a pon­tos kiértékelése, hogy a háttérzaj és a hi­bahatár ismeretében a várható elméleti adatnak mindössze hányadrészét lehetett detektálni. Ez a kvantitatív adat azonban valószínűleg ugyanolyan elszomorító lesz, mint a közvetlenül nyert kvalitatív ered­mény: a tünékeny „nehéz neutrínó” eb­ben a kísérletben is kisiklott a kezeink kö­zül. (CERN Courier 1998. május) VIDÁM FÖLDIGILISZTÁK A közönséges földigiliszták tevékenysé­gük során nitrogén-oxidot (régi nevén kéjgázt, N,0-t) bocsátanak ki, amely hoz­zájárul a Föld globális felmelegedéséhez. Ezt a különös megállapítást hozta nyilvá­nosságra a mikrobiológusok atlantai összejövetelén Carola Matthies bayreuth-i kutatónő. Megfigyelései szerint a nitro­­gén-oxid keletkezése a gilisztás talajban akár ötször akkora is lehet, mint a gilisz­ták nélküliben. Általában a földigiliszták a felelősek - a talajban lévő nitritek és nit­rátok megemésztése miatt - a földi talaj­ból származó nitrogén-oxidok mennyisé­gének 25-44%-áért. Hátravan most már annak a megállapí­tása, hogy a vidám giliszták termelte gá­zok szerepe - ami a kétségtelenül hasznos Természet Világa 1998. szeptember

Next