Home / Новости науки / Физики приблизились к пониманию природы нейтрино

Физики приблизились к пониманию природы нейтрино

Нейтринные детекторы проекта Daya Bay - РИА Новости, 1920, 02.06.2022© Фото : Joseph Y.K. Hor

. Международная коллаборация «Дайя-Бэй» (Daya Bay) отчиталась об успехе в измерении ключевого параметра для понимания природы нейтрино — загадочной частицы, которая, как ожидают физики, способна объяснить главную тайну Вселенной. Пресс-релиз с результатами работы эксперимента обнародован министерством энергетики США.

Нейтрино — это электрически нейтральные субатомные частицы, которые известны своей неуловимостью и невероятной распространенностью. Появляясь в результате ядерных реакций (например, в Солнце), они бесконечно бомбардируют каждый сантиметр земной поверхности почти со скоростью света, но редко взаимодействуют с материей. Частицы могут пройти сквозь толщу свинца длиной в световой год, не потревожив ни единого атома.

Одна из определяющих характеристик этих частиц — способность менять «аромат». У нейтрино их три: мюонный (возникает при распаде пионов), электронный (рождается в ядерных реакторах) и тау-нейтрино (появляется при столкновении частиц в ускорителях). Нейтринный эксперимент «Дайя-Бэй» исследует свойства частицы, которые определяют вероятность таких превращений – так называемые углы смешивания. Если точнее, речь идет об угле смешивания тета-13 (значения двух других углов уже были известны).

Экспериментальная установка, размещенная в китайском Гуандуне, состоит из восьми больших цилиндрических детекторов частиц, погруженных в бассейны с водой глубоко под землей. Они улавливают световые сигналы, генерируемые антинейтрино, и исходящими от близлежащих атомных электростанций. Антинейтрино — это античастицы нейтрино, и они в изобилии производятся ядерными реакторами.

Чтобы определить значение тета-13, ученые из проекта «Дайя-Бэй» фиксировали нейтрино определенного аромата — в данном случае электронные антинейтрино — в каждой из подземных установок. Две из них находятся рядом с ядерными реакторами, а третья расположена в отдалении — таким образом обеспечивается достаточное расстояние для колебаний антинейтрино. Сравнивая количество электронных антинейтрино, уловленных ближним и дальним детекторами, физики подсчитали число «превращений» нейтрино и, следовательно, значение тета-13.

Впервые тета-13 было измерено в 2012-м, и с тех пор данные уточнялись. После девяти лет работы детектора и масштабного анализа данных физики смогли добиться точности, в два с половиной раза превышающей цель эксперимента. Ожидается, что ни один другой существующий или планируемый эксперимент не достигнет такого высокого уровня.

Точные значения тета-13 позволят ученым легче измерять другие параметры физики нейтрино, а также усовершенствовать модели субатомных частиц и их взаимодействия.

Исследуя свойства антинейтрино, физики могут получить представление о дисбалансе материи и антиматерии, наличием которого объясняется существование Вселенной. Ведь если бы такого дисбаланса не было — Вселенная бы аннигилировалась.

«Мы ожидаем, что между нейтрино и антинейтрино должна быть какая-то разница, — говорит физик из Беркли и сопредседатель проекта «Дайя-Бэй» Кам-Биу Лук. — До сих пор мы находили различия только между частицами и античастицами для кварков. Но этого недостаточно, чтобы объяснить, почему во Вселенной больше материи, чем антиматерии. Возможно, нейтрино могут стать уликой».

Источник

About Admin

Check Also

Российские ученые разработали особо стойкое антиобледенительное покрытие

© Фото : пресс-служба УрФУРабота в химической лаборатории. Архивное фото Российские ученые разработали антиобледенительное покрытие, …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.