Результат исследования нейтрино предвещает новую главу в физике

Детектор Microboone длиной 12 м находится внутри большого криогенного резервуара, заполненного 150 тоннами жидкого аргона при температуре -186C. По словам ученых, которые искали жизненно важный строительный блок Вселенной, открылась новая глава в физике.Крупный эксперимент был использован для поиска неуловимой субатомной частицы - ключевого компонента материи, из которой состоит наша повседневная жизнь.

 

НАУКА
|

В результате поисков не удалось обнаружить частицу, известную как стерильное нейтрино.

Теперь это направит физиков к еще более интересным теориям, которые помогут объяснить, как возникла Вселенная.

Профессор Марк Томсон, исполнительный председатель Совета по научно-техническим средствам (STFC), который финансирует вклад Великобритании в эксперимент Microboone, назвал результат "довольно захватывающим".

Это потому, что значительная часть физиков разрабатывала свои теории на основе того, что существование стерильного нейтрино возможно.

Это было известно уже давно и вызвало большой интерес", - сказал профессор Томсон в интервью BBC News.

Результат действительно интересен, потому что он влияет на новые теории в физике частиц и космологии".

Эксперимент Microboone проводится в американской Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми (Fermilab) в Батавии, штат Иллинойс, недалеко от Чикаго. Но в проекте участвуют физики из многих стран.

Стойки с электроникой Microboone расположены прямо над детектором, на платформе, блокирующей значительное количество космического излучения, которое может повлиять на точность результатов.

Microboone's electronics

 Нейтрино - это призрачные субатомные частицы, которые пронизывают Вселенную, но почти не взаимодействуют с окружающим нас повседневным миром. Каждую секунду миллиарды нейтрино проходят мимо Земли и всех живущих на ней.

Нейтрино бывают трех известных типов, или ароматов - электрон, мюон и тау. В 1998 году японские исследователи обнаружили, что нейтрино меняют один вкус на другой во время своего движения.

Это изменение вкуса не может быть полностью объяснено существующей "большой теорией" субатомной физики, называемой Стандартной моделью. Некоторые физики считают, что выяснение того, почему нейтрино имеет такую крошечную массу - что и позволяет им менять вкус - даст им более глубокое понимание того, как устроена Вселенная и, в частности, как она появилась на свет.

Антиматерия

Согласно существующим теориям, вскоре после Большого взрыва существовало равное количество материи и ее теневого зеркального отражения - антиматерии. Однако, когда материя сталкивается с антиматерией, они насильственно аннигилируют друг с другом, высвобождая энергию. Если бы в ранней Вселенной было равное количество материи, они должны были бы аннигилировать друг с другом.

Однако сегодня большая часть Вселенной состоит из материи, а антиматерии гораздо меньше.

Некоторые ученые считают, что в изменении вкуса нейтрино кроется космическая хитрость, которая позволила части материи выжить после Большого взрыва и создать планеты, звезды и галактики, из которых состоит Вселенная.

В 1990-х годах в ходе эксперимента под названием "Жидкостный сцинтилляторный детектор нейтрино" в Лос-Аламосской национальной лаборатории Министерства энергетики США в Нью-Мексико было получено больше электронных нейтрино, чем можно было объяснить теорией переключения вкуса трех нейтрино. Этот результат был подтвержден отдельным экспериментом, проведенным в 2002 году.

Физики предположили существование четвертого вкуса, названного стерильным нейтрино. Они считали, что эта форма частицы может объяснить перепроизводство электронных нейтрино и, что очень важно, дать понимание того, почему частицы меняют вкус.

Стерильными нейтрино их назвали потому, что они, по прогнозам, вообще не взаимодействуют с веществом, в то время как другие нейтрино могут - хотя и очень редко. Обнаружение стерильного нейтрино стало бы большим открытием в субатомной физике, чем бозон Хиггса, поскольку, в отличие от других форм нейтрино и частицы Хиггса, оно не является частью существующей Стандартной модели физики.

Для его поиска группа из почти 200 ученых из пяти стран разработала и построила эксперимент Micro Booster Neutrino Experiment, или Microboone. Микробун состоит из 150 тонн аппаратуры, занимающей пространство размером с грузовой автомобиль.

Его детекторы очень чувствительны: наблюдения за субатомным миром можно сравнить с наблюдением в сверхвысоком разрешении.

Теперь команда объявила, что четыре отдельных анализа данных, собранных экспериментом, не выявили "никакого намека" на стерильное нейтрино.

Новая глава

Но этот результат - не столько конец истории, сколько начало новой главы.

Доктор Сэм Зеллер из Фермилаба говорит, что необнаружение не обязательно должно противоречить предыдущим выводам.

"Предыдущие данные не лгут", - сказала она.

"Происходит что-то действительно интересное, что нам еще предстоит объяснить. Данные уводят нас от вероятных объяснений и указывают на что-то более сложное и любопытное, что очень интересно".

Профессор Джастин Эванс из Манчестерского университета считает, что загадка, поставленная последними результатами, знаменует собой поворотный момент в нейтринных исследованиях.

"Каждый раз, когда мы смотрим на нейтрино, мы находим что-то новое или неожиданное", - сказал он.

"Результаты Микробуна ведут нас в новом направлении, и наша нейтринная программа собирается докопаться до сути некоторых из этих тайн".


Комментарии

Пока нет комментриев, будьте первым кто выскажется

Добавление комментария

Ваше имя
Почта
Комментарий
Сегодня в Стокгольме были названы имена лауреатов Нобелевской премии 2018 года по химии. Половина премии присуждена Фрэнсис Арнольд «за направленную

Физики российских НИИ, которые сейчас участвуют в создании коллайдера NICA в подмосковной Дубне, планируют объединиться для реализации перспективного

О значении открытия научной коллаборации LIGO и его влиянии на развитие астрономии, физики и научный прогресс. Одиннадцатого февраля 2016 года в ходе

Согласно сообщениям о проведенном исследовании, поступившим сегодня, левитация поднялась из чистой фантастики до научного факта. Теоретически,

Американские физики смогли «спутать» на квантовом уровне два луча света и на их примере выяснить, что сверхсветовые фотоны не могут передавать











РУбрики
все шаблоны для dle на сайте newtemplates.ru скачать