Chiar acum plouă prin tine

Ce trece prin ecranul tău?

Se numesc miuoni. Sunt veri mai grei ai electronului. La nivelul mării, printr-o suprafață orizontală de un centimetru pătrat trece în medie cam unul pe minut.

Ecranul tău are vreo 110 cm², așa că prin el trec cam 1,8 pe secundă. De când ai deschis pagina: 0.

N-ai simțit niciunul. Nu-i simte nimeni. Trec prin sticlă, prin carne și prin beton. Un miuon obișnuit trece prin câțiva metri de rocă, iar cei mai energici ajung și în laboratoarele săpate la un kilometru sub munte.

Cine a descoperit ploaia?

Pe 7 august 1912, fizicianul austriac Victor Hess s-a ridicat cu un balon cu hidrogen la 5.350 de metri, cu trei aparate care măsurau cât de ionizat e aerul, adică câte perechi de ioni apar în el pe secundă.

Explicația cea mai răspândită era că radiația vine din rocile de sub noi. Sus ar fi trebuit să scadă. A crescut: la cea mai mare înălțime, aparatele lui arătau de peste două ori cât la sol.

Radiația venea de deasupra. Nici lumina Soarelui nu era sursa: Hess zburase și noaptea, și în timpul unei eclipse parțiale de Soare, și nu găsise nicio diferență. A împărțit Premiul Nobel pentru fizică din 1936 cu Carl Anderson.

De unde vine ploaia?

Fiecare ploaie începe cu o singură particulă, de cele mai multe ori un proton. Câmpurile magnetice ale galaxiei l-au întors din drum de atâtea ori încât direcția din care sosește nu mai arată de unde a plecat.

La vreo 15–20 de kilometri deasupra ta lovește nucleul unui atom de azot sau de oxigen. Din ciocnire țâșnesc particule noi, care se rup și ele, și tot așa. Un singur proton devine o cascadă.

Ramurile albastre, electroni și fotoni, se sting aproape toate în aer. Cele aurii sunt miuonii. Mulți dintre ei ajung la sol.

De ce ajung miuonii până jos?

Aici e o problemă. Un miuon trăiește în medie 2,2 milionimi de secundă. Chiar dacă ar zbura cu viteza luminii, ar apuca să facă doar 660 de metri. Dacă ceasul lui ar merge ca al nostru, cei mai mulți miuoni ar pieri în primii kilometri.

De la 15 kilometri n-ar trebui să ajungă aproape niciunul: cam unul din zece miliarde. Coloana din stânga arată ce s-ar întâmpla.

Dar ajung. La viteza lor, ceasul miuonului merge de 38 de ori mai încet decât al nostru. Pentru noi, drumul durează 50 de microsecunde. Pentru miuon, doar 1,3. Dintre miuonii cu energia obișnuită care cad drept în jos, cam jumătate ajung la sol: coloana din dreapta. Din punctul de vedere al miuonului, e invers: atmosfera se scurtează.

E relativitatea lui Einstein, măsurată pe miuoni prima dată de Bruno Rossi și David Hall, în 1941. Faptul că ajung atâția până la tine e una dintre cele mai simple dovezi ale ei.

Câte particule trec prin corpul tău?

Dacă stai în picioare, prin tine trec, după o estimare simplă, cam 17 miuoni pe secundă. Când stai în pat, de cinci ori mai mulți.

De când ai deschis pagina: 0.

Fiecare trece prin tine în câteva miliardimi de secundă, apoi prin podea și prin pământ, mai departe. Toată viața ai trăit în ploaia asta.

Ce au găsit miuonii în piramida lui Keops?

Pentru că trec prin piatră, miuonii pot face radiografii ale unor lucruri prea mari pentru razele X.

În 2016–2017, trei echipe au pus detectoare, unele în Camera Reginei din Marea Piramidă, altele în afara ei, și au numărat miuonii veniți din fiecare direcție. Dintr-o direcție soseau mai mulți decât ar fi lăsat să treacă piatra plină.

Acolo, deasupra Marii Galerii, e un gol lung de cel puțin 30 de metri. Nici azi nu se știe la ce a servit. Tot cu miuoni s-a găsit, în 2016–2017, un coridor ascuns în spatele fațadei de nord. În 2023 a fost măsurat precis și filmat cu o cameră strecurată printre pietre.

Și neutrinii?

Miuonii sunt ploaia care se poate vedea, dacă știi cum. Mai e una, mult mai deasă, care vine direct din inima Soarelui: neutrinii.

Prin fiecare centimetru pătrat, cam cât unghia degetului mare, trec vreo 65 de miliarde pe secundă. Pentru ei, Pământul e aproape transparent.

Noaptea, când Soarele e sub orizont, neutrinii lui trec prin toată planeta și urcă spre tine prin pământ.

Care e cea mai puternică particulă văzută vreodată?

Pe 15 octombrie 1991, deasupra deșertului din Utah, detectorul Fly's Eye a prins ploaia unei singure particule cu energia de 51 de jouli. Atâta are o minge de baseball aruncată cu 96 km/h.

Toată energia, într-un proton sau într-un nucleu mai greu. Fizicienii au botezat-o „particula Oh-My-God”.

În 2021, tot în Utah, a sosit una aproape la fel de energică. Direcția ei arată spre un gol uriaș dintre galaxii, unde nu se cunoaște nimic care s-o fi putut trimite. Descoperitorii au numit-o Amaterasu, după zeița japoneză a Soarelui. Nimeni nu știe încă ce poate accelera o particulă până acolo.

Cum îi vezi cu ochii tăi?

De când ai deschis pagina, prin tine au trecut atâția miuoni: 0. Niciunul nu mai e aici.

Poți să-i vezi, acasă, într-o cameră cu ceață. Ai nevoie de un acvariu mic sau de un borcan mare cu gura largă, de alcool izopropilic, de gheață carbonică și de o lanternă.

1. Lipește o bucată de burete sau de pâslă pe fundul recipientului și îmbibă-o cu alcool izopropilic de cel puțin 90%.
2. Întoarce recipientul cu gura în jos pe o tavă de metal vopsită în negru, așezată pe gheața carbonică.
3. Stinge lumina, luminează din lateral cu lanterna și așteaptă câteva minute.
4. Deasupra tăvii încep să apară dâre subțiri de ceață. Cele lungi și drepte sunt miuoni. Cele scurte și groase sunt particule alfa din radonul din aer.

Gheața carbonică arde pielea: pune mănuși groase. N-o închide niciodată într-un recipient etanș, fiindcă gazul îl poate face să explodeze. Gheața carbonică se transformă în dioxid de carbon, iar alcoolul izopropilic e inflamabil: lucrează într-o cameră aerisită, departe de flacără.

Dâra lungă de deasupra tăvii e din aceeași ploaie care, chiar în clipa aceea, trece și prin tine.