Обнаружение нового типа осцилляций нейтрино

15 июня 2011 г. меж­ду­на­род­ный экс­пе­ри­мент Т2К (Tokai-to-Kamioka) объ­явил о детек­ти­ро­ва­нии 6 собы­тий, явля­ю­щих­ся кан­ди­да­та­ми в элек­трон­ные ней­три­но. Были про­ана­ли­зи­ро­ва­ны дан­ные, накоп­лен­ные во вре­мя про­ве­де­ния эспе­ри­мен­та с пуч­ком мюон­ных ней­три­но с янва­ря 2010 г. до зем­ле­тря­се­ния в Япо­нии 11 мар­та 2011 г. Впер­вые полу­че­но пря­мое экс­пе­ри­мен­таль­ное ука­за­ние на осцил­ля­ции мюон­ных ней­три­но в элек­трон­ные ней­три­но.

Немно­го о свой­ствах ней­три­но

В при­ро­де суще­ству­ет три типа ней­три­но — элек­трон­ное (ve), мюон­ное (v ) и тау-ней­три­но (vt), кото­рые, явля­ясь ней­траль­ны­ми леп­то­на­ми, свя­за­ны с соот­вет­ству­ю­щи­ми заря­жен­ны­ми леп­то­на­ми элек­тро­ном, мюо­ном и тау-леп­то­ном. У каж­до­го ней­три­но есть своя анти­ча­сти­ца — анти­ней­ти­но. Каж­дый тип ней­три­но име­ет свое леп­тон­ное чис­ло, то же, что и его напар­ник — заря­жен­ный леп­тон. Сла­бое вза­и­мо­дей­ствие, в кото­ром участ­ву­ют ней­три­но, сохра­ня­ет леп­тон­ные чис­ла. Напри­мер, мюон при рас­па­де обя­зан испу­стить мюон­ное ней­три­но. В стан­дарт­ной Моде­ли ней­три­но явля­ют­ся без­мас­со­вы­ми части­ца­ми, кото­рые в про­цес­се рас­про­стра­не­ния со ско­ро­стью све­та не могут изме­нять свой аро­мат (тип), т.е. не сме­ши­ва­ют­ся, так как зако­ны сохра­не­ния леп­тон­но­го чис­ла посту­ли­ро­ва­ны для каж­до­го из трех семейств леп­то­нов по отдель­но­сти.

Дей­стви­тель­ность ока­за­лась слож­нее. Суще­ству­ет инте­рес­ный кван­то-меха­ни­че­ский эффект: осцил­ля­ции частиц. Части­цы могут пере­хо­дить друг в дру­га на лету, если это не запре­ще­но зако­на­ми сохра­не­ния. В сво­бод­ном поле­те «живет» не части­ца опре­де­лен­но­го сор­та, а «мас­со­вое состо­я­ние» — ком­би­на­ция двух частиц, пере­хо­дя­щих друг в дру­га. Допу­стим, при рож­де­нии мас­со­вое состо­я­ние пред­став­ле­но части­цей одно­го сор­та, тогда через неко­то­рое вре­мя оно пре­вра­ща­ет­ся в дру­гой сорт, потом обрат­но, и т.п. Пери­од пре­вра­ще­ний обрат­но про­пор­ци­о­на­лен раз­но­сти квад­ра­тов масс частиц (т.е. хотя бы у одной из них долж­на быть нену­ле­вая мас­са). Пере­ход может быть не пол­ным, т.е. появ­ля­ет­ся лишь кван­то­ме­ха­ни­че­ская при­месь вто­рой части­цы, при этом вели­чи­на при­ме­си опре­де­ля­ет­ся пара­мет­ром, кото­рый назы­ва­ет­ся «угол сме­ши­ва­ния» частиц. Гипо­те­за об осцил­ля­ци-ях ней­три­но была впер­вые выдви­ну­та Б.М. Пон­те­кор­во в 1957 г.

Ока­за­лось, ней­три­но осцил­ли­ру­ют! Зна­чит они име­ют малую нену­ле­вую мас­су, сме­ши­ва­ют­ся, и аро­ма­ты ней­три­но (леп­тон­ные чис­ла) не сохра­ня­ют­ся. Ней­три­но, участ­ву­ю­щие в сла­бых вза­и­мо­дей­стви­ях, явля­ют­ся линей­ной ком­би­на­ци­ей соб­ствен­ных мас­со­вых состо­я­ний vr v2, v3, кото­рым соот­вет­ству­ют мас­сы mt, m2, m3. Фи -зика ней­трин­ных осцил­ля­ций опи­сы­ва­ет­ся уни­тар­ной мат­ри­цей, кото­рая в общем виде пара­мет­ри­зи­ру­ет­ся через три угла сме­ши­ва­ния 912, 923 и 913, одну СР нечет­ную фазу 5 и две Май­о­ра­нов­ские фазы.

Ней­три­но участ­ву­ют в сла­бых вза­и­мо­дей­стви­ях как ve, v , vt, т.е имея опре­де­лен­ный аро­мат. А что­бы уви­деть эффект из сме­ши­ва­ния, надо рабо­тать с мас­со­вы­ми состо­я­ни­я­ми, кото­рые могут про­явить себя в про­цес­се рас­про­стра­не­ния ней­три­но как сво­бод­ных частиц через ваку­ум. Ней­три­но, кото­рое было чисто мюон­ным в момент рож­де­ния (t = 0), через вре­мен­ной интер­вал (t > 0) уже не явля­ет­ся тако­вым, при­об­ре­тая некую при­месь элек­трон­но­го ней­три­но.

Изме­ре­ние осцил­ля­ций может быть выпол­не­но дву­мя спо­со­ба­ми. Один метод заклю­ча­ет­ся в изме­ре­нии извест­но­го началь­но­го пото­ка ней­три­но и наблю­де­нии умень­ше­ния это­го пото­ка по срав­не­нию с пред­ск­зан­ной вели­чи­ной в отсут­ствие осцил­ля­ций.

Этот метод назы­ва­ет­ся экс­пе­ри­мен­том на «исчез­но­ве­ние». Дру­гой метод заклю­ча­ет­ся в детек­ти­ро­ва­нии ней­три­но аро­ма­та р в пуч­ке ней­три­но, кото­рый изна­чаль­но состо­ит толь­ко из ней­три­но аро­ма­та а. Этот метод назы­ва­ет­ся экс­пе­ри­мен­том на «появ­ле­ние».

Экс­пе­ри­мен­ты с сол­неч­ны­ми, атмо­сфер­ны­ми, реак­тор­ны­ми и уско­ри­тель­ны­ми ней­три­но одно­знач­но уста­но­ви­ли, что ней­три­но сме­ши­ва­ют­ся. Из сол­неч­ных и реак­тор­ных экс­пе­ри­мен­тов полу­че­на вели­чи­на 0 ~34°, а из экс­пе­ри­мен­тов с атмо­сфер­ны­ми и уско­ри­тель­ны­ми ней­три­но сле­ду­ет, что 023 ~45°. Для угла сме­ши­ва­ния 0 в экс­пе­ри­мен­те CHOOZ было полу­че­но огра­ни­че­ние свер­ху око­ло 12°. В отли­чие от квар­ков, ней­три­но обла­да­ют боль­ши­ми угла­ми сме­ши­ва­ния, что яви­лось неожи­дан­ным резуль­та­том. Что­бы полу­чить пол­ную кар­ти­ну ней­трин­ных осцил­ля­ций, необ­хо­ди­мо полу­чить три кусоч­ка недо­ста­ю­щей инфор­ма­ции: 1) изме­рить вели­чи­ну угла 0 ; 2) опре­де­лить СР нечет­ную фазу 5; 3) выяс­нить, какая иерар­хия масс (m3 > m2 или m2 > m3) реа­ли­зу­ет­ся в при­ро­де. Поиск осцил­ля­ций v ——ve и изме­ре­ние угла 013 в насто­я­щее вре­мя явля­ют­ся одной из клю­че­вых про­блем ней­трин­ной физи­ки. Это свя­за­но как с пони­ма­ни­ем при­ро­ды осцил­ля­ций, так и с поис­ком СР нару­ше­ния в леп­то­ном сек­то­ре.

Экс­пе­ри­мент Т2К

Глав­ной целью пер­во­го эта­па экс­пе­ри­мен­та Т2К явля­ют­ся поиск осцил­ля­ций v —ve и изме­ре­ние угла 013. Сле­ду­ю­щий этап (в слу­чае нену­ле­вой и не малой вели­чи­ны 013) — это изме­ре­ние с пуч­ком мюон­ных анти­ней­три­но, поиск СР нару­ше­ния и изме­ре­ние фазы 5. В кол­ла­бо­ра­цию Т2К вхо­дят более 500 уче­ных и инже­не­ров, пред­став­ля­ю­щих 59 инсти­ту­тов из 12 стран мира. От Рос­сии в экс­пе­ри­мен­те участ­ву­ет ИЯИ РАН.

Основ­ны­ми эле­мен­та­ми уста­нов­ки Т2К явля­ют­ся ней­трин­ный канал, ком­плекс ближ­них ней­трин­ных детек­то­ров на рас­сто­я­нии 280 м от мише­ни и даль­ний детек­тор ней­три­но

Рис. 1. Схе­ма экс­пе­ри­мен­та Т2К. ней­три­но про­ле­та­ют от ней­трин­но­го кана­ла в J-PARC через ближ­ний детек­тор ND280, а затем в тече­ние 1 мил­ли­се­кун­ды про­хо­дят 295 км в тол­ще зем­ли до даль­не­го детек­то­ра Супер­Ка­мио­кан­де.

Супер­Ка­мио­кан­де, рас­по­ло­жен­ный под горой Ике­но­я­ма. От места сво­е­го рож­де­ния до реги­стра­ции в Супер­Ка­мио­кан­де ней­три­но про­ле­та­ют в тол­ще Зем­ли рас­сто­я­ние 295 км, как пока­за­но на рисун­ке 1.

В экс­пе­ри­мен­те исполь­зу­ет­ся чистый (при­месь элек­трон­ных ней­три­но в мак­си­му­ме спек­тра состав­ля­ет менее 0,5%)-пучок мюон­ных ней­три­но, энер­гия кото­рых име­ет неболь­шой раз­брос и настро­е­на на пер­вый осцил­ля­ци­он­ный мак­си­мум. Такой пучок полу­ча­ет­ся за счет исполь­зо­ва­ния кине­ма­ти­ки рас­па­да пио­нов, рож­ден­ных при вза­и­мо­дей­ствии про­то­нов с мише­нью, на мюо­ны и мюон­ные ней­три­но и выбо­ра направ­ле­ния ней­три­но по отно­ше­нию к направ­ле­ния про­тон­но­го пуч­ка. При­бли­жен­ное выра­же­ние для пере­хо­дов мюон­ных ней­три­но в элек­трон­ные выгля­дит сле­ду­ю­щим обра­зом.

Для угла меж­ду про­тон­ным пуч­ко­ми направ­ле­ни­ем на даль­ний детек­тор 2,5 гра­ду­са мак­си­мум интен­сив­но­сти спек­тра ней­три­но соот­вет­ству­ет энер­гии 600 МэВ, что поз­во­ля­ет настро­ить­ся на мак­си­маль­ную чув­стви­тель­ность к осцил­ля­ци­ям ней­три­но, соот­вет­ству­ю­щую мак­си­му веро­ят­но­сти в при­ве­ден­ной выше фор­му­ле для выбран­ной про­лет­ной базы 295 км и пара­мет­ров Dm213 = 2,4’103 эВ2, sin22q23 ~ 1,0, полу­чен­ных из «атмо­сфер­ных» осцил­ля­ций.

Рис. 2. Ближ­ний ней­трин­ный детек­тор. POD — детек­тор ней­траль­ных пио­нов; TPC — вре­мя-про­ек­ци­он­ные каме­ры; FGD— сег­мен­ти­ро­ван­ные сцин­тил­ля­ци­он­ные детек­то­ры; Ecal — элек­тро­маг­нит­ный кало­ри­метр; SMRD — детек­тор про­бе­га мюо­нов. Маг­нит, кото­рый исполь­зо­вал­ся ранее в экс­пе­ри­мен­тах UA1 и NOMAD в ЦЕрне, созда­ет маг­нит­ное поле 0,2 т.

Ближ­ний ней­трин­ный детек­тор (ND280) исполь­зу­ет­ся для изме­ре­ний исход­но­го (до осцил­ля­ций) ней­трин­но­го пуч­ка, для посто­ян­но­го кон­тро­ля за его пара­мет­ра­ми и для изме­ре­ний ней­трин­ных сече­ний в обла­сти энер­гий око­ло 1 ГэВ. ND280 состо­ит из двух детек­то­ров. Один детек­тор, рас­по­ло­жен­ный на оси пуч­ка, кон­тро­ли­ру­ет интен­сив­ность, про­филь и направ­ле­ние пуч­ка с точ­но­стью луч­ше 1 мрад. Вто­рой детек­тор (off-axis) — это ком­плекс­ная уста­нов­ка, состо­я­щая из несколь­ких детек­то­ров (один из кото­рых — детек­тор про­бе­га мюо­нов (SMRD) — был раз­ра­бо­тан и создан в ИЯИ РАН), поз­во­ля­ю­щих кон­тро­ли­ро­вать направ­ле­ние ней­трин­но­го пуч­ка, изме­рять энер­гию ней­три­но с точ­но­стью око­ло 15 МэВ и изме­рять сече­ния вза­и­мо­дей­ствия ней­три­но через заря­жен­ные и ней­траль­ные токи. Основ­ные эле­мен­ты off-axis детек­то­ра, рас­по­ло­жен­но­го под углом 2,5 гра­ду­са, пока­за­ны на рисун­ке 2. Для изме­ре­ния импуль­са и заря­да частиц исполь­зу­ет­ся маг­нит­ное поле, созда­ва­е­мое маг­ни­том, кото­рый ранее исполь­зо­вал­ся в ЦЕРНе в экс­пе­ри­мен­тах UA1 и NOMAD.

Даль­ний детек­тор Супер­Ка­мио­кан­де пред­став­ля­ет собой гигант­ский бак диа­мет­ром 39 м и высо­той 42 м, запол­нен­ный чистой водой. По стен­кам, дну и кры­ше детек­то­ра с шагом 70 см рас­по­ло­же­но око­ло 11000 боль­ших фото­элек­трон­ных умно­жи­те­лей, кото­рые реги­стри­ру­ют черен­ков­ское излу­че­ние от заря­жен­ных частиц, появ­ля­ю­щих­ся в резуль­та­те вза­и­мо­дей­ствия ней­три­но с веще­ством детек­то­ра. Детек­тор реги­стри­ру­ет ней­три­но в диа­па­зоне от энер­гий 4,5 МэВ до 1 ТэВ. Раз­мер, направ­ле­ние и фор­ма черен­ков­ско­го кону­са исполь­зу­ют­ся для иден­ти­фи­ка­ции собы­тия: одно-коль­це­вое мюо­но­по­доб­ное, одно­коль­це­вое элек­тро­но­по­доб­ное или мно­го­коль­це­вое собы­тие. Мюо­но­по-доб­ное коль­цо от черен­ков­ско­го излу­че­ния мюо­на име­ет фор­му с рез­ки­ми кра­я­ми, а коль­цо от элек­тро­на име­ет раз­мы­тую фор­му. Вре­мен­ная син­хро­ни­за­ция с про­тон­ным пуч­ком осу­ществ­ля­ет­ся через нави­га­ци­он­ную систе­му GPS с точ­но­стью око­ло 50 нано­се­кунд. Такая точ­ность поз­во­ля­ет наблю­дать вре­мен­ную струк­ту­ру заре­ги­стри­ро­ван­ных ней­трин­ных собы­тий и ее соот­вет­ствие вре­мен­ной струк­ту­ре про­тон­но­го пуч­ка, что поз­во­ля­ет пода­вить фон от атмо­сфер­ных ней­три­но до пре­не­бре­жи­мо мало­го уров­ня. Ней­трин­ные собы­тия реги­стри­ро­ва­лись в интер­ва­ле ±500 мксек по отно­ше­нии к ожи­да­е­мо­му вре­ме­ни появ­ле­ния ней­три­но от J-PARC.

Рис. 3. Черен­ков­ское коль­цо от элек­тро­на, появив­ше­го­ся в детек­то­ре Супер­Ка­мио­кан­де в резуль­та­те вза­и­мо­дей­ствия элек­трон­но­го ней­три­но с рож­де­ни­ем элек­тро­на.

Созда­ние ней­трин­но­го кана­ла и ближ­не­го ней­трин­но­го детек­то­ра было нача­то в апре­ле 2004 г. и завер­ше­но в 2009 г. Набор ста­ти­сти­ки был начат в янва­ре 2010 г. За это вре­мя в актив­ном объ­е­ме детек­то­ра 22,5 кт было заре­ги­стри­ро­ва­но 88 ней­трин­ных собы­тий, энер­гия кото­рых была более 30 МэВ и пол­но­стью изме­ря­лась в детек­то­ре. Все эти собы­тия нахо­ди­лись во вре­мен­ном интер­ва­ле от -2 до 10 мксек по отно­ше­нию к вре­мен­но­му триг­ге­ру, син­хро­ни­зо­ван­но­му со струк­ту­рой про­тон­но­го пуч­ка, в то вре­мя, как уро­вень фона от атмо­сфер­ных ней­три­но в этом вре­мен­ном интер­ва­ле соста­вил все­го 0,003 собы­тия. После допол­ни­тель­но­го ана­ли­за 6 собы­тий были иден­ти­фи­ци­ро­ва­ны как элек­тро­но­по­доб­ные собы­тия, появив­ши­е­ся в резуль­та­те вза­и­мо­дей­ствия в детек­то­ре элек­трон­ных ней­три­но с энер­ги­ей от 100 до 1250 МэВ через заря­жен­ный ток (т.е. с рож­де­ни­ем элек­тро­на и исчез­но­ве­ни­ем ней­три­но). Одно из таких собы­тий пока­за­но на рисун­ке 3.

Ожи­да­е­мое чис­ло таких собы­тий, пред­по­ла­гая отсут­ствие осцил­ля­ций v^—»ve (для 913 = 0), соста­ви­ло вели­чи­ну 1,5 ± 0,3. Основ­ной вклад в фоно­вые собы­тия дают элек­трон­ные ней­три­но, содер­жа­щи­е­ся в исход­ном пуч­ке мюон­ных ней­три­но, а так­же вклад от ней­траль­ных пио­нов, воз­ни­ка­ю­щих в резуль­та­те вза­и­мо­дей­ствия мюо­оных ней­три­но через ней­траль­ные токи. Рас­пре­де­ле­ние по энер­гии заре­ги­стри­ро­ван­ных элек­то­но­по­доб­ных собы­тий пока­за­но на рисун­ке 4.

Рис. 4. Энер­ге­ти­че­ский спектр ней­трин­ных собы­тий. точ­ки пред­став­ля­ют экс­пе­ри­мен­таль­ные дан­ные со ста­ти­сти­че­ски­ми ошиб­ка­ми. заштри­хо­ван­ные гисто­грам­мы пока­зы­ва­ют резуль­та­ты моде­ли­ро­ва­ния: крас­ный цвет соот­вет­ству­ет сиг­на­лу для sin22q13 = 0,1, зеле­ный и голу­бой цвет соот­вет­ству­ют основ­ным фоно­вым про­цес­сам.

Веро­ят­ность того, что 6 собы­тий появи­лись в резуль­та­те флук­ту­а­ции фоно­вых собы­тий, а не ста­ли резуль­та­том осцил­ля­ций, состав­ля­ет 0,7 %. Таким обра­зом, с веро­ят­но­стью 99,3% этот резуль­тат может быть интер­пре­ти­ро­ван как ука­за­ние на осцил­ля­ции v —ve. Цен­траль­ная вели­чи­на для sin22913 состав­ля­ет 0,11 для нор­маль­ной иерар­хии масс ней­три­но (m3 > m2) и 0,14 для инверс­ной иерар­хии (m3 < m2) в слу­чае 5 = 0.

Т2К набрал до 11 мар­та 2011 г., когда про­изо­шло зем­ле­тря­се­ние и цуна­ми в Япо­нии, при­мер­но 2% от ста­ти­сти­ки, кото­рую пла­ни­ру­ет­ся набрать за все вре­мя экс­пе­ри­мен­та. К сча­стью, зем­ле­тря­се­ние не нанес­ло фаталь­ных повре­жде­ний уско­ри­тель­но­му ком­плек­су J-PARC, ней­трин­но­му кана­лу и детек­то­ру ND280. Сей­час идут интен­сив­ные вос­ста­но­ви­тель­ные рабо­ты, и одно­вре­мен­но про­во­дит­ся модер­ни­за­ция неко­то­рых эле­мен­тов, что­бы под­нять интен­сив­ность про­тон­но­го пуч­ка. Мы ожи­да­ем, что набор ста­ти­сти­ки воз­об­но­вит­ся в кон­це 2011 г., и к окон­ча­нию пер­вой фазы экс­пе­ри­мен­та чис­ло ней­трин­ных собы­тий в Супер­Ка­мио­кан­де уве­ли­чит­ся при­мер­но в 50 раз, что поз­во­лит суще­ствен­но повы­сить точ­ность уже извест­ных осцил­ля­ци­он­ных пара­мет­ров и изме­рить угол 913 с хоро­шей точ­но­стью. Ней­трин­ный экс­пе­ри­мент MINOS (Фер­ми­лаб, США) пред­ста­вил 24 июня новый резуль­тат по поис­ку осцил­ля­ций v —ve . Было обна­ру­же­но 62 собы­тия, интер­пре­ти­ру­е­мые как элек­трон­ные ней­три­но. Несмот­ря на боль­шее чис­ло собы­тий, точ­ность резуль­та­та ниже, так как ожи­да­е­мый фон состав­ля­ет 50 собы­тий. Этот резуль­тат нахо­дит­ся в согла­сии с нашим резуль­та­том, хотя достиг­ну­тая в MINOS чув­стви­тель­ность поз­во­ля­ет толь­ко сде­лать заклю­че­ние, что вели­чи­на 913 = 0 исклю­че­на на уровне 89% CL. В бли­жай­шее вре­мя так­же долж­ны появить­ся пер­вые резуль­та­ты экс­пе­ри­мен­тов DoubLeChooz (Фран­ция), Reno (Корея), Daya Bay (Китай), кото­рые изме­ря­ют угол 913, исполь­зуя реак­тор­ные анти­ней­три­но.

Вто­рая фаза экс­пе­ри­мен­та Т2К ста­вит сво­ей целью поиск СР нару­ше­ния в леп­тон­ном сек­то­ре. Для это­го будут про­ве­де­ны экс­пе­ри­мен­ты с пуч­ком мюон­ных анти­ней­три­но и выпол­не­ны изме­ре­ния осцил­ля­ций мюон­ных анти­ней­три­но в элек­трон­ные анти­ней­три­но. Срав­не­ние веро­ят­но­стей таких осцил­ля­ций для ней­три­но и анти­ней­три­но поз­во­лит полу­чить первую инфор­ма­цию о нару­ше­нии СР инва­ри­ант­но­сти в леп­тон­ном сек­то­ре.

Заклю­че­ние

Резуль­тат, полу­чен­ный в экс­пе­ри­мен­те Т2К, без­услов­но, явля­ет­ся зна­ме­на­тель­ным собы­ти­ем в ней­трин­ной физи­ке. От резуль­та­тов Т2К в зна­чи­тель­ной сте­пе­ни зави­сит даль­ней­шее раз­ви­тие иссле­до­ва­ний с уско­ри­тель­ны­ми и реак­тор­ны­ми ней­три­но. Вме­сте с резуль­та­та­ми дру­гих экс­пе­ри­мен­тов Т2К суще­ствен­но улуч­ша­ет наше пони­ма­ние свойств ней­три­но, и вполне веро­ят­но, что мы сто­им на поро­ге ново­го, исклю­чи­тель­но­го инте­рес­но­го эта­па в ней­трин­ной физи­ке. Эти иссле­до­ва­ния могут про­лить свет на про­бле­му объ­еди­не­ния квар­ков и леп­то­нов, а так­же на роль ней­три­но в воз­ник­но­ве­нии бари­он­ной асим­мет­рии Все­лен­ной, т.е. явить­ся клю­чом к раз­гад­ке одной из тайн при­ро­ды о пре­об­ла­да­нии веще­ства над анти­ве­ще­ством во Все­лен­ной. Как это уже слу­ча­лось не раз в ней­трин­ной физи­ке, воз­мож­но появ­ле­ние новых и, весь­ма веро­ят­но, совер­шен­но неожи­дан­ных резуль­та­тов.

Юрий Куден­ко,
ИЯИ РАН

T2K CoLLaboration, arXiv: 1106.2822

T2K CoLLaboration, arXiv: 1106.1238

http://minos-docdb.fnal.gov

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Метки: , ,

 

4 комментария

  • victor1:

    Ней­три­но в при­ро­де нет!
    Для того что­бы гово­рить о суще­ство­ва­нии ней­три­но, необ­хо­ди­мо было детек­ти­ро­вать его в сво­бод­ном состо­я­нии. Счи­та­ет­ся, что такое экс­пе­ри­мен­таль­ное под­твер­жде­ние уда­лось сде­лать Ф. Рай­не­су и К. Коэну, исполь­зуя ядер­ный реак­тор деле­ния в каче­стве источ­ни­ка частиц, и хоро­шо экра­ни­ро­ван­ный сцин­тил­ля­ци­он­ный детек­тор.
    Одна­ко счи­тать реак­тор источ­ни­ком ней­три­но нет ника­ких осно­ва­ний, так как теп­ло­вой баланс рас­па­да ура­на схо­дит­ся с точ­но­стью око­ло 5%, и имен­но этот про­цент отво­дит­ся энер­гии ней­три­но. Физи­ки пред­по­ла­га­ют, что ней­три­но рож­да­ет­ся при рас­па­де ней­тро­на на про­тон, элек­трон и анти­ней­три­но. Мак­си­маль­ная энер­гия это­го про­цес­са (Е0 ~ 0.78 Мэв) изме­ре­на. Ее так­же мож­но оце­нить по фор­му­ле Е0 = е2/​r ~ 0.78 Мэв, где е – заряд элек­тро­на, r – рас­сто­я­ние меж­ду про­то­ном и элек­тро­ном в момент его рож­де­ния. Вся эта энер­гия рас­хо­ду­ет­ся на его выброс из зоны дей­ствия сил при­тя­же­ния меж­ду ними, так как элек­трон не может нахо­дить­ся на про­из­воль­ном рас­сто­я­нии от про­то­на. В край­нем слу­чае, может обра­зо­вать­ся атом водо­ро­да, но энер­гия элек­тро­на в этом слу­чае мно­го мень­ше ука­зан­ной вели­чи­ны. Если бы часть энер­гии уно­си­лась ней­три­но, элек­трон падал бы на про­тон, но свя­зан­ной части­цы про­тон-элек­трон в при­ро­де не наблю­да­ет­ся. Как видим, при рас­па­де ней­тро­на нет места энер­гии ней­три­но. Таким обра­зом, атом­ный реак­тор, ско­рее все­го, не явля­ет­ся их источ­ни­ком.
    Счет полез­ных собы­тий состав­лял все­го лишь в сред­нем 40 штук в сут­ки! Вме­сте с тем, по тео­рии Фер­ми пол­ное чис­ло реак­ций долж­но было быть око­ло 2000. Фак­ти­че­ски в этом слу­чае мож­но гово­рить об отсут­ствии эффек­та. Одна­ко посчи­та­ли, что в борь­бе с фоном при­шлось вве­сти слиш­ком мно­го кри­те­ри­ев отбо­ра полез­ных собы­тий, и, тем самым, сни­зить эффек­тив­ность реги­стра­ции ней­три­но. В даль­ней­шем резуль­та­ты экс­пе­ри­мен­тов подо­гна­ли под тео­рию и сооб­щи­ли о реги­стра­ции ней­три­но.
    С уче­том все­го выше ска­зан­но­го мож­но с боль­шой долей веро­ят­но­сти утвер­ждать, что в при­ро­де ней­три­но не суще­ству­ет. Фак­ти­че­ски на резуль­та­тах недоб­ро­со­вест­ных экс­пе­ри­мен­тов созда­ли недоб­ро­со­вест­ную тео­рию, и резуль­та­ты после­ду­ю­щих экс­пе­ри­мен­тов под­го­ня­ют под нее. Впо­след­ствии Рай­не­су за это была при­суж­де­на Нобе­лев­ская пре­мия.
    Ложь хоро­шо опла­чи­ва­ет­ся, затра­ты на иссле­до­ва­ния исчис­ля­ют­ся мил­ли­ар­да­ми. Вся даль­ней­шая физи­ка ней­три­но раз­ви­ва­ет­ся по это­му сце­на­рию! Ничем не луч­ше и при­во­ди­мые экс­пе­ри­мен­ты. Их хва­леб­ную интер­пре­та­цию (или созна­тель­ную ложь) никто не смо­жет опро­верг­нуть в силу и огром­ной слож­но­сти экс­пе­ри­мен­та. Ней­три­но это, ско­рее все­го, гран­ди­оз­ная науч­ная мисти­фи­ка­ция.
    Совре­мен­ная реля­ти­вист­ская физи­ка пре­вра­ти­лась в весь­ма доход­ный биз­нес! Увы, под­лог и фаль­си­фи­ка­ции – непре­мен­ные спут­ни­ки всех «пере­до­вых» науч­ных иссле­до­ва­ний осо­бен­но там, где вра­ща­ют­ся боль­шие день­ги.

    Соко­лов В.М. Есть ли в при­ро­де ней­три­но? Совре­мен­ные нау­ко­ем­кие тех­но­ло­гии. 2010. № 5. С. 75–80.

  • Все 27 лет (с 14 лет), кото­рые имею какое-то пред­став­ле­ние о физи­ке эле­мен­тар­ных частиц, как болель­щик (всё-таки сам химик, а в физи­ке мой уро­вень зна­ний лишь люби­тель­ский) раду­юсь каж­дой ново­сти о свой­ствах ней­три­но, кото­рые так важ­ны для пони­ма­ния всей физи­ки в целом и с таким огром­ным тру­дом доста­ют­ся. Инте­рес­но, в част­но­сти, какое ней­три­но всё же ока­жет­ся тяже­лее: ней­три­но 1 или ней­три­но 2? (пом­ню, что оба они сме­си – а у элек­трон­но­го, мюон­но­го и таон­но­го ней­три­но, по ана­ло­гии с «чисты­ми» u-s и s-u состо­я­ни­я­ми као­нов, мас­сы не могут быть опре­де­ле­ны, они есть лишь у сме­шан­ных состо­я­ний)
    А вот анти-учё­ные, один из кото­рых уже забрал­ся и в это обсуж­де­ние (ещё одно­го подоб­но­го ранее видел на пуб­лич­ной лек­ции Юрия Цола­ко­ви­ча Ога­не­ся­на, анон­си­ро­вав­шей­ся Эле­мен­та­ми года 3 назад), про­из­во­дят впе­чат­ле­ние нали­чия осо­бо­го пси­хи­че­ско­го рас­строй­ства исте­ро­ид­но­го харак­те­ра – их глав­ным дви­жу­щим моти­вом, кото­рый может быть и вытес­нен пол­но­стью в под­со­зна­ние и на сло­вах ярост­но отвер­гать­ся, явля­ет­ся при­вле­че­ние к себе как мож­но боль­ше­го вни­ма­ния, а каким спо­со­бом – выби­ра­ет уже вытес­нен­ная в под­со­зна­ние про­грам­ма: мно­го­лет­ний упор­ный кол­лек­тив­ный труд ради скуд­ных кру­пиц исти­ны про­грам­ма отбра­сы­ва­ет как негод­ный для сво­ей реаль­ной цели, а вот кле­ве­та на чужие резуль­та­ты, достав­ши­е­ся таким тру­дом, этой под­со­зна­тель­ной про­грам­ме в самый раз! Про­ти­во­по­став­ле­ние себя всем осталь­ным, даже если все осталь­ные пра­вы, мгно­вен­но при­вле­ка­ет вни­ма­ние к «дис­си­ден­ту», осо­бен­но в кор­ре­ля­ции с уси­ли­ва­ю­щим алго­рит­мом дей­ствия совре­мен­ных СМИ (в дей­стви­тель­но­сти обыч­но – средств мас­со­вой дез­ин­фор­ма­ции), геро­изи­ру­ю­щим любую деви­ант­ную особь: пре­ступ­ни­ка или извра­щен­ца любой раз­но­вид­но­сти, без­дар­ных пре­тен­ден­тов в «люди искус­ства» – не уме­ю­ще­го ниче­го узна­ва­е­мо изоб­ра­зить «абстрак­ци­о­ни­ста», не спо­соб­но­го риф­мо­вать рэп­пе­ра или вер­либ­ри­ста, пред­став­ля­ю­ще­го свои есте­ствен­ные отправ­ле­ния как «инстал­ля­цию» акту­а­ла, и про­чие кон­цен­три­ро­ван­ные выра­же­ния соци­аль­ной энтро­пии, кото­рые в здо­ро­вом орга­низ­ме надеж­но обез­вре­жи­ва­ют­ся меха­низ­ма­ми апо­пто­за и иммун­ной систе­мы. Но мно­го­чис­лен­ные исто­ри­че­ские зако­но­мер­но­сти, уста­нов­лен­ные Львом Гуми­лё­вым, Шпен­гле­ром и дру­ги­ми пред­ста­ви­те­ля­ми срав­ни­тель­ной куль­ту­ро­ло­гии и этно­ло­гии (с меди­цин­ской сто­ро­ны про­бле­му рас­смот­рел Вале­рий Слё­зин), пока­зы­ва­ют, что эти осо­бен­но­сти совре­мен­ной циви­ли­за­ции име­ли мно­го­чис­лен­ные парал­ле­ли в обще­ствах про­шло­го, нахо­див­ших­ся на зака­те сво­е­го вели­чия или на гра­ни сво­е­го пол­но­го кра­ха… Людям, в кото­рых ещё сохра­нил­ся здо­ро­вый инстинкт жиз­ни, сто­ит при­ло­жить мак­си­мум сил, что­бы не насту­пать на исто­ри­че­ские граб­ли, что в эру ОМП может быть для чело­ве­че­ства фаталь­ным, и, рискуя собой в усло­ви­ях дегра­ди­ро­вав­ших норм, пытать­ся вся­че­ски бороть­ся с ауто­им­мун­ны­ми, рако­вы­ми и неиз­ле­чи­мо зара­жен­ны­ми клет­ка­ми соци­у­ма, даже если это нару­ша­ет «закон­ные пра­ва и сво­бо­ды» послед­них на раз­ру­ши­тель­ную для свер­хор­га­низ­ма чело­ве­че­ства дея­тель­ность.

  • Изви­ня­юсь, опи­сал­ся – ней­траль­ные као­ны не из u и S квар­ка и анти­квар­ка, а из d и s…

  • Иосиф Лифшиц:

    Ваша цита­та: «.…выяс­нить, какая иерар­хия масс (m3 > m2 или m2 > m3) реа­ли­зу­ет­ся в при­ро­де. .…». Мои кор­рек­ти­ров­ки: Я думал (по наив­но­сти) что иерар­хия ней­трин­ных масс уста­нов­ле­на в 2001 году немец­кой груп­пой (в 2006 они под­твер­ди­ли это на уровне боль­ше 6 сигм!!!, доста­точ­но для ста­ти­сти­ки), рабо­тав­шей с гер­ма­ни­е­вы­ми детек­то­ра­ми в Гран-Сас­со, что ней­три­но име­ет при­ро­ду «degeneracy» или «inverse». И их ста­ти­сти­ка (коли­че­ство собы­тий) намно­го боль­ше (чем у Япон­цев по дан­ной зада­че), а зна­чит резуль­тат более убе­ди­тель­ный.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Недопустимы спам, оскорбления. Желательно подписываться реальным именем. Аватары - через gravatar.com