Физики уточнили массу нейтрино

Огромный эксперимент по определению массы одной из самых сбивающих с толку частиц Вселенной поставил точку в том, насколько велико может быть на самом деле .

Частица, которую когда-то считали безмассовой, как теперь полагают, весит не более чем один электронвольт (эВ). Это может быть не точный ответ, но он приближает нас к решению одной из самых больших загадок современной физики.

Нейтрино очень странные. Они являются одними из самых распространенных частиц во Вселенной, но их трудно обнаружить. Из-за своих уникальных свойств они очень мало взаимодействуют с нормальной материей, поскольку они “текут” через Вселенную на почти световой скорости.

Миллиарды нейтрино проникают через ваше тело прямо сейчас. Вы можете понять, почему они называются «призрачными частицами».

Никто не удивляется, что базовая масса нейтрино может быть настолько невероятно низкой. Фактически, когда они впервые были предложены в качестве части Стандартной модели физики элементарных частиц, предполагалось, что частицы вообще не имеют никакой массы.

Это предположение было эмпирически оспорено в конце 1990-х годов в результате значительного эксперимента, демонстрирующего, что потоки нейтрино, исходящие от Солнца, изменили форму или аромат так, что их масса не могла быть нулевой.

Если масса не ноль, то какая она? На протяжении более двух десятилетий различные эксперименты делали все возможное, чтобы ограничить пределы того, насколько большим или маленьким может быть нейтрино.

Проблема в том, что нейтрино занимаются своим делом довольно эффективно. Единственное взаимодействие, которое они имеют с типами частиц, из которых мы строим измерительные инструменты, – это слабая ядерная сила, которую не так просто обнаружить.

«Если бы вы заполнили Солнечную систему свинцом, толщиной в пятьдесят раз превышающим орбиту Плутона, около половины испускаемых Солнцем нейтрино все равно покинули бы Солнечную систему, не взаимодействуя с этим свинцом», – говорит физик из Вашингтонского университета Хэмиш Робертсон.

Из-за этого физикам приходится искать менее прямые методы для проведения наблюдений за такой призрачной частицей.

Астрономические наблюдения показали, что частицы имеют массу не менее 0,02 электронвольт. Другие эксперименты, основанные на обширном потоке электронов, высвобождаемых распадающимися атомами трития, показали, что он не может превышать 2,2 электронвольт.

Эксперимент «Karlsruhe Tritium Neutrino» (KATRIN) начал кампанию испытаний для расчета массы покоя нейтрино прошлой весной, после нескольких лет калибровок и испытаний установки в Германии. В начале этого месяца представители коллаборации представили свои первые результаты на конференции в Японии.

Несмотря на то, что путь еще впереди, а результаты еще не опубликованы, усилия группы исследователей сократили вдвое оценки массы, которые ранее считались возможными, по сравнению с предыдущим верхним пределом, составляющим около 2,2 электронвольт, до всего 1.

В отличие от единиц граммов и килограммов, это измерение не легко изобразить. Физик из Массачусетского технологического института Джозеф Формаджо и ведущий член экспериментальной группы KATRIN предлагает начинать с крошечного, а затем уменьшать.

«Каждый вирус состоит примерно из 10 миллионов протонов», – говорит Джозеф Формаджо. «Каждый протон весит примерно в 2000 раз больше, чем каждый электрон внутри этого вируса. И наши результаты показали, что нейтрино имеет массу менее 1/500 000 массы одного электрона!»

Приведение этого числа к более точной цифре поможет в будущем понять многое в физике, от природы темной материи до объяснения того, почему «вещество» вообще существует.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

5 1 голос
Рейтинг
Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
4 Комментарий
Первые
Последние Популярные
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Эмиль Бикташев
Эмиль Бикташев
26 дней назад

Бозон Хикса это мода возбуждения протона электромагнитным полем
По моим расчетам   Масса нейтрино=0,151566эВ
антинейтрино  имеет отрицательную массу -0,151566эв
Могу предложить расчет массы кварков и массы всех нейтрино

AB-NEWS
Администратор
Ответить на  Эмиль Бикташев
21 дней назад

Присылайте в виде оформленной статьи, опубликуем

Александр Владимирович
Александр Владимирович
Ответить на  Эмиль Бикташев
21 дней назад

уравнение спектра масс лептонов и кварков.
официальных (общепринятых) два полуэмпирических уравнения –
Коидэ для заряженной тройки лептонов (электрона, мюона.ю таона) и формулы Барута дающая хорошую точность масс лептонов и весьма посредственную для кварков.
В 76 году а вывел свою формулу спектра масс лептонов и кварков, в этом году значительно уточнил
M=(Mw*ПТС^2/9*N^5+0,08)*q^4= (0,432*N^5+0,08)*q^4 для лептонов и M=81*(0,432*N^5+0,08)*q^4 для кварков.
где q-электрический заряд фермиона N-порядковый номер
эта формула значительно точней Барута расхождение только для топ кварка…

Александр Владимирович
Александр Владимирович
21 дней назад

по СМ массы покоя нейтрино торжественно равны нулю,

по астрофизическим наблюдениям электронных нейтрино от взрыва сверхновых – также равно нулю. Но вот по земным замерам реакторных нейтрино как будто наблюдается утеря части нейтрино сверх их рассеивания на атомах, пока единственное разумное объяснение это осцилляция, которая возможна только при наличии разности масс у поколений нейтрино.

Share via
4
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: