Четвертый тип нейтрино действительно существует. Подтверждение не за горами

9 Июня 2018, Илья Хель 12

Призрачные частицы нейтрино, обнаруженные в ходе эксперимента в Иллинойсе, ведут себя странно, что указывает на существование дополнительных видов нейтрино. Если это подтвердится, нас ждет революция и появление новой фундаментальной частице в лексиконе физики, которая может даже объяснить загадку темной материи. Несмотря на то, что никто пока не говорит с полной уверенностью о положительных результатах наблюдений, на этой неделе в Германии на конференции, посвященной нейтрино, собрались эксперты и взволнованно обсудили результаты и дальнейшие действия.


Нейтрино — это что-то с чем-то. Рожденные давным-давно, в первые минуты Вселенной, и продолжающие появляться в сердцах звезд и ядрах реакторов, эти мельчайшие частицы движутся почти со скоростью света и ни с чем не взаимодействуют; миллиарды нейтрино проходят через ваше тело каждый день. Обычная частица нейтрино может пройти невредимой через слой свинца в световой год толщиной. С момента открытия в середине 20 века было предсказано, что нейтрино не имеют массы, но в 1990-х годах эксперименты показали, что масса у них все-таки есть. Только неизвестно какая. Что еще более странное, они встречаются в трех известных разновидностях, или ароматах — электронные, мюонные и тау-нейтрино. И могут переходить из одного аромата в другой. Из-за этих и других странностей многие физики пришли к выводу, что нейтрино могут открыть двери к новым границам физики.

И вот теперь эта дверь, наконец, поддалась. Открытие проявилось в данных, собранных за 15 лет экспериментом Mini Booster Neutrino Experiment (MiniBooNE) в Национальной ускорительной лаборатории Ферми в Батавии, штат Иллинойс. MiniBooNE обнаруживает и характеризует нейтрино по вспышкам света, которые они иногда создают, ударяясь в атомное ядро в гигантском чане, заполненном 800 тоннами чистого минерального масла. Его конструкция аналогична конструкции более раннего проекта — LSND в Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико. В 1990-х LSND наблюдал любопытную аномалию — большее, чем нужно, количество электронных нейтрино в пучке частиц, который изначально был представлен мюонными нейтрино; MiniBooNE увидел то же самое сейчас.

Поскольку мюонные нейтрино не могли трансформироваться непосредственно в электронный аромат на коротком расстоянии от эксперимента LSND, теоретики предположили в то время, что часть частиц осциллируют в четвертый аромат — «стерильное нейтрино» — и затем уже в электронные нейтрино, производя загадочный всплеск. Многие полагали, что результаты случайны и вызваны какой-то ошибкой, характерной для LSND. Но MiniBooNE наблюдал такую же картину и теперь ученым придется постараться объяснить это совпадение.

«Теперь придется согласиться с тем, что оба эксперимента наблюдали один физический эффект, поэтому должно быть что-то происходящее фундаментально», говорит представитель MiniBooNE Ричард Ван де Уотер из Лос-Аламоса. «Игнорировать больше не получится».

12 комментариев Оставить свой

  1. macss

    А вы, друзья, как ни садитесь....
    Никакие опыты и приборы, не помогут вам
    даже близко подобраться к "темной материи".
    Ведь вокруг вас полно антивещества,
    А вы в упор его не видите!

    • alvidov

      macss, У нас есть ещё антипенсионный фонд

  2. Transchelovek

    Хм, появилась мысль, что если темная материя и существует, то она может представлять собой нейтриноподобную массу. Учитывая минимальное воздействие на другие частицы, и вероятность их беспрепятственного прохождения даже через нашу планету, они хороший кандидат на эту малореалистичную "вакансию".

    • Vladimir8

      Transchelovek, Согласен. Эта мысль давно посещает ученых. На "роль темной материи" лучше всего подходят нейтрино. А "стерильные нейтрино" еще больше. Но я так понял их сложно поймать, только по остаточным эффектам.

    • deaddreams

      Transchelovek, да, но околонулевая масса нейтрино плохо согласуется с 80+ % темной материи+энергии от массы вселенной.

      • Ilya81

        deaddreams, Скорее, не сами нейтрино. Известные типы соответствуют кваркам. Этот, наверно, тоже. Собственно, три группы кварков - чем они отличаются? И почему б не быть четвёртой? Значит есть и другой тип адронов. Отчего из них не может состоять тёмная материя?

  3. Zahadum

    А вам не кажется, что темная материя - просто гравитационная аномалия, связанная со структурой пространства?

    • Ilya81

      Zahadum, Такие теории тоже есть, но подтверждений им не больше, чем тёмной материи. Даже более вероятный вариант - пятое фундаментальное зваимодействие. Но и его никто не нашёл п сей ден.

  4. Baksov

    На "роль темной материи" лучше всего подходят нейтрино.
    ___________________________________________________________________
    Это как-то банально и неинтересно.

  5. MASking

    "800 тоннами чистого минерального масла" - 800 000 000 миллилитрам чистого минерального масла КАРЛ - ЗАЧЕМ?????

    • alvidov

      MASking, В масле нейтрино подскальзываются и замедляются, им там нечем дышать и потому у них режим «стелс» ослабевает и в связи с этим их легко засечь

    • Ilya81

      MASking, Видимо, там им проще развить сверхсветовую скорость.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.