Физика за пределами Стандартной модели: изменчивая природа нейтрино

Частицы нейтрино, о которых косвенно упоминалось в заметке «10 самых странных вещей во Вселенной», бывают трех типов или, как говорят в тесном кругу физиков, ароматов: электронное нейтрино, мюонное нейтрино и тау-нейтрино. Еще в 1958 году итальянский физик Бруно Понтекорво заметил, что никакой принцип, кроме закона сохранения лептонного числа, не запрещает нейтрино одного типа самопроизвольно превращаться в нейтрино иного типа. Возможно, это в том случае, если частица представляет собой квантово-механическую «смесь» других частиц. Другими словами, любое нейтрино можно представить состоящим из трех других.

С тех пор особенно остро встала проблема экспериментального подтверждения изменчивой природы нейтрино. Ученые из Европейской организации по ядерным исследованиям CERN провели ряд экспериментов. Создаваемый протонным суперсинхротроном (SPS) в лаборатории под Женевой пучок мюонных нейтрино был направлен в подземную лабораторию Гран-Сассо (LNGS). Расстояние между лабораториями составляет 730 км. В настоящее время ученым удалось в третий раз официально подтвердить превращение нейтрино в рамках эксперимента OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus). Для определения тау-нейтрино, появляющихся от осцилляций мюонных нейтрино, использовался детектор OPERA. Впервые доказать изменчивую природу нейтрино удалось еще в 2010 году, а второй экспериментально подтвержденный случай превращения был зафиксирован в 2012 году.

В Стандартной модели физики элементарных частиц нейтрино принимаются безмассовыми. В связи с тем, что ученым удалось доказать нейтринные осцилляции, стандартная модель нуждается в расширении. Стоит отметить, что еще в далеком 1969 году американский физик Мюррей Гелл-Манн, удостоившийся Нобелевской премии, пролил свет на изменчивую природу нейтрино.

«Наблюдение третьего превращения тау-нейтрино является важным доказательством двух предыдущих наблюдений. Это также подтверждает теорию, что на пути от Солнца к Земле нейтрино не исчезают, а просто меняют форму, поэтому их количество меньше ожидаемого»,

— сказал профессор Джованни Де Леллис, руководитель проекта OPERA. Ученые намерены продолжать исследования как минимум в течение следующих двух лет.

Новости партнеров
Как в России под видом установки банковских приложений блокируют iPhone
Как в России под видом установки банковских приложений блокируют iPhone
HONOR выпустила самый тонкий складной смартфон Magic V5 и установила рекорд аккумулятора
HONOR выпустила самый тонкий складной смартфон Magic V5 и установила рекорд аккумулятора
Почему курс Биткоина застрял на одном уровне, несмотря на огромный спрос компаний? Ответ экспертов
Почему курс Биткоина застрял на одном уровне, несмотря на огромный спрос компаний? Ответ экспертов