Нейтрино

Нейтрино — неуловимые частицы с нейтральным зарядом и полуцелым спином, взаимодействующие только слабо и гравитационно. Ежесекундно через каждый квадратный сантиметр вашего тела проходит около 6х1010 нейтрино, испускаемых Солнцем — но мы этого не чувствуем, настолько слабо они взаимодействуют. Однако высокоэнергетические нейтрино обнаруживают по их взаимодействию с мишенями. Нейтрино ловят в подземных лабораториях, заполненных водой, где те иногда реагируют с веществом, вызывая вспышку, которую ловит чувствительный детектор. Нобелевскую премию 2015 года присудили Такааки Кадзите и Артуру Макдональду за «открытие нейтринных осцилляций, которые показывают, что нейтрино имеют массу».

Что такое частицы нейтрино и почему человечество не может их изучить?

Знаете ли вы, что самым дорогим веществом на свете является антиматерия? Согласно официальным данным NASA, один миллиграмм позитронов этого редкого вещества стоит приблизительно 25 миллионов долларов! Вместе с тем, получить антиматерию в лабораторных условиях едва ли представляется возможным по причине того, что все предпринятые ранее попытки создать уникальный источник энергии потерпели поражение. Почему? Кажется, ответ на этот вопрос может скрываться в очень распространенных и при этом загадочных частицах — нейтрино.

Читать далее

Триллион возрастов Вселенной: ученые наблюдали самый редкий распад атомов

25.04.2019, Илья Хель23

Впервые в истории ученые напрямую наблюдали экзотический вид радиоактивного распада под названием двухнейтринный двойной электронный захват. Этот распад, наблюдаемый в атомах ксенона-124, происходит так редко, что для того, чтобы образец ксенона-124 уменьшился вдвое, потребуется 18 секстиллионов лет (18 с 21 нулями), соответственно, его чрезвычайно тяжело обнаружить. Долгожданное наблюдение двухнейтринного двойного захвата электронов, о котором сообщилось 25 апреля в Nature, закладывает основу для ученых, которые пытаются увидеть еще не виденную, еще более редкую версию такого распада: безнейтринный двойной захват электронов.

Читать далее

Призрачные антинейтрино смогут выявить тайные ядерные испытания

20.08.2018, Илья Хель4

Государства, которые хотят проводить тайные испытания ядерного оружия, однажды будут раскрыты при помощи антинейтрино. Ядерные взрывы излучают огромное количество легких субатомных частиц, которые могут путешествовать на большие расстояние через Землю. В общем, эти частиц — антиматериальные двойники нейтрино — невероятно трудно обнаружить. Но большой детектор антинейтрино, расположенный в нескольких сотня километров от мощного ядерного взрыва, сможет разглядеть горстку частиц, сообщили ученые в статье в Physical Review Applied.

Читать далее

«Пена пространства-времени» не замедляет нейтрино: они движутся со скоростью света

23.07.2018, Илья Хель16

Межгалактическая гонка между светом и причудливой субатомной частицей, называемой нейтрино, закончилась ничьей. Она предполагает, что высокоэнергетические нейтрино, которые настолько легкие, что ведут себя так, будто не имеют массы, следуют главному правилу физики: безмассовые частицы движутся со скоростью света.

Сравнивая время прибытия нейтрино и связанной с ним вспышки высокоэнергетического света, испускаемого яркой, вспыхивающей галактикой, ученые увидели, что скорости нейтрино и света разошлись менее чем на миллиардную долю процента. Об этом стало известно из препринта, опубликованного на прошлой неделе в arXiv.org.

Читать далее

Начало нейтринной астрономии положено: антарктическая станция точно отследила место рождения нейтрино

12.07.2018, Илья Хель12

Ученым удалось проследить путь движения неуловимой мельчайшей частицы вплоть до ее космической родины, яркой галактики в 4 миллиардах световых лет. Это огромные новости: такое сделали впервые в истории исследования космоса. Ученые давно ломают голову над тем, откуда берутся высокоэнергетические космические частицы, которые обстреливают Землю энергией, которую сложно заполучить даже на самых мощных ускорителях частиц в мире. И вот, физики идентифицировали источник энергетических легковесных частиц под названием нейтрино. Межгалактический путешественник пришел из яркой галактики — блазара — в созвездии Ориона, сообщили ученые в статье, опубликованной 12 июля в Science.

Читать далее

Как работают детекторы нейтрино: пример японского «Супер-Камиоканде»

Спрятавшись на глубине в 1 км под горой Икено, в цинковой шахте Камиока, в 290 км к северу от Токио (Япония) расположено место, о котором в качестве своего логова мечтал бы любой суперзлодей из какого-нибудь кинофильма или рассказа о супергоях. Здесь расположен «Супер-Камиоканде» (или «Супер-К») — нейтринный детектор. Нейтрино представляют собой субатомные фундаментальные частицы, очень слабо взаимодействующие с обычной материей. Они способны проникать абсолютно во все и везде. Наблюдение за этими фундаментальными частицами помогает ученым находить коллапсирующие звезды и узнавать новую информацию о нашей Вселенной. Издание Business Insider пообщалось с тремя сотрудниками станции «Супер-Камиоканде» и выяснило как здесь все работает и какие эксперименты здесь проводят ученые.

Читать далее

Четвертый тип нейтрино действительно существует. Подтверждение не за горами

09.06.2018, Илья Хель12

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.

Читать далее

Гравитационные волны могут осциллировать, как и нейтрино

30.09.2017, Илья Хель22

Вооружившись данными о первых гравитационных волнах, зарегистрированных в прошлом году, и теоретическим анализом, физики показали, что гравитационные волны могут осциллировать между двумя различными формами, g- и f-типами гравитационных волн. Физики объясняют, что это явление аналогично тому, как нейтрино осциллируют между тремя различными ароматами – электронным, мюонным и тау. Осциллирующие гравитационные волны появляются в модифицированной теории гравитации под названием биметрическая гравитация, или «бигравитация», и физики показывают, что осцилляции можно будет обнаружить в будущих экспериментах.

Читать далее

Физики усомнились в самом сердце тьмы

05.09.2016, Илья Хель32

Физика уже заждалась своей давно запланированной встречи с будущим — опять и снова, снова и опять кое-кто опаздывает. Самые последние, самые чувствительные поиски частиц, из которых, как мы думаем, могла бы состоять темная материя — невидимая субстанция, на которую приходится 85% массы в космосе — ни к чему не привели. Вимпы (WIMP, слабо взаимодействующие массивные частицы), эти крошечные субатомные частицы, прячутся лучше, чем думали физики, когда более 30 лет назад предсказывали их существование. Либо их не существует, что будет означать наше глубокое непонимание Вселенной. Многие ученые до сих пор питают надежду, что обновленные версии экспериментов по поиску вимпов их, наконец, найдут. Другие же усомнились в самом сердце тьмы и начинают подумывать о том, что пора выбросить на свалку истории наши представления о темной материи.

Читать далее

Нейтрино могут открыть тайну антиматерии

16.08.2016, Илья Хель14

Одна из самых больших загадок в физике: почему Вселенная наполнена материей, а не антиматерией. Японский эксперимент теперь предложил возможное объяснение: субатомные частицы, которые называются нейтрино, могут вести себя по-разному в своих материальных и антиматериальных формах. Об этом несоответствии заговорили на Международной конференции по физике высоких энергий (ICHEP), которая прошла на прошлой неделе в Чикаго, Иллинойс, и оно может оказаться далеким от истины: чтобы заявить о нем во всеуслышание, нужно добыть еще данных. «Я бы мог поспорить, что у нейтрино действительно будет это несоответствие, но было бы преждевременно утверждать, что мы сможем это увидеть», говорит Андре де Гувеа, физик-теоретик из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс.

Читать далее