Все точнее о нейтрино

14.08.2017 Наука и жизнь

Коллаборация Daya Bay, в которую входят российскиеученые из Объединенного университета ядерных изучений, заявила о новых весьма правильных итогах изучения нейтрино.

Прошлые результаты измерения параметров нейтрино в опыте Daya Bay, размещённые в начале 2014 года, были самые точными в мире. Новые результаты, применяющие эти за 217 дней при шести активных детекторах и за 404 дня (с октября 2012 по ноябрь 2013 года) при всех восьми трудящихся детекторах, владеют, по крайней мере, вдвое лучшей точностью. Они размещены в Physical Review Letters.

 

Вид с высоты дальнего зала с четырьмя детекторами антинейтрино, загружённых в бассейн, заполненный водой. (Фото Roy Kaltschmidt, Лаборатория Беркли) Один из детекторов опыта Daya Bay. «Сердце» калибровочной совокупности детектора Расположение Daya Bay‹ ›

 Нейтрино известны своим не сильный сотрудничеством с веществом. Они смогут пройти через Солнце либо Почву, не вступив во сотрудничество   ни с одним атомом вещества. Более того, они так смогут пройти через миллиард солнц.Все точнее о нейтрино С одной стороны это затрудняет их регистрацию, а с другой – делает источником серьёзной информации об процессах и эволюции вселенной происходящих в звезд.

Физики считают, что нейтрино смогут играться важную роль в антиматерии асимметрии и объяснении материи во Вселенной. Эта асимметрия содержится в том, что по окончании Громадного Взрыва не случилось полной антиматерии и взаимной аннигиляции материи, а часть материи все же осталась и организовала Вселенную таковой, какой мы видим ее сейчас.

 

В опыте Daya Bay изучаются нейтринные осцилляции – изменение типа нейтрино по мере их перемещения от источника до детектора. Эти изучения разрешают выяснить два главных параметра нейтринной физики — «угол смешивания нейтрино» и «разность квадратов нейтринных весов».

На данный момент известно о трех типах нейтрино, любой из которых постоянно рождается вместе с соответствующим лептоном – электроном, мюоном либо тау-лептоном. В соответствие с этим, каждому нейтрино приписывается собственный квантовое число – запах (либо «флэйвор»). Первые опыты показывали на то, что тип (запах) нейтрино сохраняется. Но по мере проведения новых опытов показались сомнения в этом.

Кое-какие опыты регистрировали меньшее число нейтрино, чем ожидали в соответствии с теоретическим вычислениям. Первым таким фактом был недостаток числа электронных нейтрино, летящих от Солнца, что был обнаружен еще в 1970-х годах.

Для объяснения этого было выдвинуто пара десятков догадок, из которых победила догадка так называемых нейтринных осцилляций. В ней предполагалось, что электронные нейтрино на пути от Солнца преобразовывались в другие типы нейтрино. Примечательно, что идею нейтринных осцилляций высказал в свое время академик Бруно Понтекорво, трудившийся в ОИЯИ.

Без шуток об осцилляциях нейтрино заговорили в конце девяностых годов двадцатого века.

В соответствии с данной догадкой, в пучке, состоящем изначально лишь из электронных нейтрино, по мере распространения появляется примесь мюонных и тау-нейтрино с одновременным уменьшением доли электронных. Возможность появления данной примеси зависит периодическим образом от расстояния между детектором и источником.

По современным представлениям обстоятельство этого в том, что электронное, мюонное и тау-нейтрино являются квантовой смесью трех состояний, каждое из которых входит со своей долей. Эти доли комфортно высказывать математически через углы смешивания. Возможно заявить, что электронное, мюонное и тау-нейтрино складываются из трех волн, любая из которых колеблется со своей амплитудой и частотой.

Исходя из этого, в случае если в начальный момент времени сумма этих волн смотрелась как электронное нейтрино, то через некое время эти волны сложатся так, что появляется примесь мюонного и тау-нейтрино, что и измеряют экспериментаторы как недостаток в числе электронных нейтрино.

Как раз в опыте Daya Bay был в 2012 измерен последний из трех углов смешивания, что выдвинуло его на ведущие роли в мире. Затем лаборатория перешла к реализации следующего этапа опыта, поскольку вопросы в нейтринной физике еще имеется, к примеру, неприятность иерархии весов нейтрино (состояний). Весьма занимательными являются поиски «стерильного» нейтрино — гипотетической частицы, которая может смешиваться с тремя известными типами нейтрино.

Если они будут найдены, ученым нужно будет пересмотреть трех-нейтринную модель осцилляций, и Стандартную модель, которая на данный момент обрисовывает сотрудничества элементарных частиц.

Для этого нужно существенно повысить точность измерением. на данный момент сделан первый ход на этом пути. К концу 2017 года в распоряжении коллаборации будет, по крайней мере, в четыре раза больше данных, каковые разрешат еще больше улучшить точность измерений.

Итоги ожидаются к 2023-25 году.

Опыт проводится в Китае в районе называющиеся Дая Бэй, расположенном на расстоянии 55 километров на северо-востоке от Гонконга. Тут поблизости расположены три ядерных реакторных комплекса – Daya Bay, Ling Ao и Ling Ao 2 (шесть реакторов), непрерывно снабжающих поток электронных антинейтрино, рождающихся в ядерных реакциях. Это разрешает не строить особый источник нейтрино.

Для изучения нейтрино употребляются восемь детекторов, загружённых в три громадных подземных бассейна с водой и находящихся на различных расстояниях от этих реакторов. Коллаборация Daya Bay складывается из более двухсот ученых из семи государств, среди них и России.

По данным ОИЯИ, Сайта коллаборации

 

Создатель: Алексей Понятов

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

Сознательное Наблюдения Будущего, Принцип Неопределенности Гейзенберга


Похожие статьи, которые вам понравятся: