Particle neutrîno: pênase, properties, a description. osîlasyona neutrîno - ew ...

Neutrîno - an particle pêşîn e ku pir dişibe electron, lê ti pere elektrîkê. Ev a komî gelekî piçûk, ku heta dibe sifir be. Ji girseyî yên lereya neutrîno girêdayî leza. Cidahiya di dema hatina û girş particle li 0,0006% (± 0,0012%) ye. Di sala 2011 de, dema ku ezmûna OPERA ku bi lez dibuhure ji leza neutrînoyan di nav ronahiyê de hat damezirandin, di heman demê de serbixwe ji vê tecrûbeya hatiye piştrast ne.

The particle jidestrevî

Ev yek ji keriyên herî belave li gerdûnê ye. Ji ber ku ew danûstandinê jî pir hindik bi mijarê, ev qasî bi zehmet bo tesbîtkirina e. Elektronê û neutrînoyan di nav xwe de li hêza navokî bi hêz tevlî ne, di heman demê de bi wekhevî di baweriyê de lewaz in beşdar bibin. Keriyên ku wisa taybetiyên bi lepton kir. Li gel ne û elektronek (positron û dijkerî), ji lepton muốn doz (200 komî de ne û elektronek), tau (3500 komî de ne û elektronek), û tevî dijkerî yên wan tê behskirin. Wan gazî bi: electron, muốn û neutrîno tau. Her yek ji wan xwedî component antimaterial, gazî dijnutrînoyekê.

Muốn û tau, wek elektronek, xwedî keriyên pêre. Ev muốn û neutrîno tau. Sê cure madeyên cuda ji hev û din. Ji bo nimûne, gava ku neutrînoyan di muốn bi hedefa tekilî, ew her tim berhemên muons û qet tau an elektronan. Di berteka pirîskên, tevî ku elektronan û neutrîno û elektronek afirandin û rûxandin, sum xwe mayine. Ev rastî hinekî lepton veqetandina nav sê cure, her yek ji wan xwedî lepton doz û neutrîno pêre.

Bo tesbîtkirina vê particle pêwîst a bi rêk pir mezin û pir hesas. Wek qaîde, bi neutrînoyan di kêm enerjiyê serf dikin, wê ji bo gelek sal ronahî ji bo pêwendî bi mijara biçe. Encamê de, hemû tecrûbeyên erdê bi wan re li ser pîvana ji beşeke biçûk ku bi registrars size maqûl danûstandinê xwe hispartîye. Ji bo nimûne, di Çavdêrîya neutrîno Sudbury, dihewînin, 1,000 ton av giran bi rêya detector li ser 1012 neutrînoyan di solar per second derbas dibe. Û bi tenê 30 per day dîtin.

History of vedîtina

Wolfgang Pauli yekem bi hebûna madeyên in 1930. postulated Di wê demê de, bû pirsgirêkek hebe, ji ber ku ew xuya bû ku enerjî û pêşveçûnên angular bi in, rizîbûn beta de nehatiye tomarkirin. Lê Pauli, destnîşan kir ku eger li wê derê ye neutrîno bi hevdu re particle bêalî derketî ne, ew qanûna parastina enerjî dît, wê bê. fîzîknasekî Italian Enrico Fermi di sala 1934 pêş teoriya yên têkçûna beta, û da wê bi navê particle.

Li gel hemû pêşbîniyên ji bo 20 salan, ko ne bi experimentally ji ber xwe de bên naskirin interaction qels bi meseleyê. Ji ber keriyên bi Mad doz, ew hêzên asinrevayî tevbigerin ne, û, ji ber vê yekê, ew ionization ji hilikeka sedema ne. Ji bilî vê, ew bi maddeyeke bi tenê bi rêya danûstendinên qels hêza sivik, bertek. Ji ber vê yekê, ew ji karlêkkirina kurahiya herî jêhatî yên derbas jimareke mezin ji atoman bêy ku tu bertek in. Tenê 1 ji 10 milyar ji van keriyên rêwîtiyê bi rêya tevna destê dûr ji diameter of the Earth wekhev, bi proton an jî neutron nasdikê.

Di dawiyê de, di sala 1956 de, komeke Fizîknas Amerîkî, bi Frederick Reines birin li ragihand vedîtina dijnutrînoyekê electron de. Di tecrûbeyên ew dijneutîno reaktora navokî radiated, reaksiyoneke bi proton, birîtî ye ji notron û Dijkeriyên. Yekta (û kêm) îmze enerjî ji ya dawîyê de ji aliyê-products, delîlên hebûna particle bû.

Vekirina lepton doz muons de niqteya hereketê ji bo nasnameya piştre ji type neutrînoyan di diduyan bû - muốn. nasnameya xwe di sala 1962 de li ser bingehê encamên ezmûna di accelerator particle hatiye lidarxistin. -Enerjiyê High neutrînoyan di muons, rizîbûn avakirin destê pi-.Atom û derhêneriya ji detector, da ku mumkin bû ku ji bo îfade berteka xwe bi cismê. Tevî ku ji ber ku ew ne-reaksîyonî ye, herweha ji cureyên din ên pirîskên, hat dîtin ku di hin rewşan de dema ku ew bi proton an neutrons, muons, muons neutrînoyan di bertek, lê qet elektronan. Di sala 1998 de, Fizîknas Amerîkî Leon Lederman, Melvin Schwartz û Dzhek Shteynberger de Xelata Nobel a fîzîkê bo nasandina muốn-neutrînoyan xelat kirin.

tau - Di nîvê salên 1970yê de, yek ji fîzîknasên neutrîno şêweyeke din ya lepton doz bi dest xistin. Tau-neutrîno û tau-dijneutîno bi vê lepton doz sêyem bûn. Di salên 2000 de, Fizîknas li National Laboratory Accelerator. Enrico Fermi cara yekem delîl experimental ya hebûna vê type of keriyên ragihandin.

weight

Hemû cureyên neutrîno hebe, ew e ku gelek kêmtir in, ku ji şirîkên xwe yên ku doz hatiye vekirin. Ji bo nimûne, di ceribandinên ku nîşan bide ku komî yên electron-neutrîno gerek kêmtir ji 0,002% yên girseyî û elektronek û kurtahî, xelkê ji sé shéwezarí divê kêmtir 0.48 eV be be. Ramana ji gelek salan ve ku komî yên particle sifir e, tevî ku ti delîl teorîk yên mecbûrî, vê yekê jî, divê ku rê be heye. Piştre, di 2002 de, Rêxistina Çavdêrîya Sudbury neutrîno cara yekem delîl direct ku ne û elektronek neutrînoyan di destê reaksiyonên navokî li navenda rojê derketî, heta ku ew derbas, biguherîne type xwe bi dest bû. Bi vî rengî "osîlasyona" neutrîno gengaz eger yek an jî zêdetir ji pirîskên xwedî girseyî biçûk. xwendina xwe, danûstandin, ji tîrêjên kozmîk li atmosfera Erdê ye jî nîşan dide ku, hebûna girseyî, di heman demê de tecrûbeyên zêdetir pêwîstî bi bi rastir ev define.

çavkaniyên

çavkaniyên xwezayî yên li neutrînoyan - a, rizîbûn radyoaktîf ji elementên di nav erdê de ye, ya ku li herikîna mezin yên-enerjiya kêm û elektronek-dijnutrînoyekê durist dibe. Supernovae ne jî advantageously neutrîno diyardeyeke, ji ber ku van keriyên bi tenê dikarin bikevine nava maddî hyperdense avakirin li star hilweşiyayî; bi tenê beşek biçûk ji enerjiya ku ronahî. Hesab, ku nîşan bide ku li ser% 2 ji enerjiya tavê - neutrînoyan di warê enerjiyê de avakirin li bertekên termonukleer fusion. Ev îhtîmal e ku piraniya wê mijarê tarî yên gerdûnê, heta ji neutrînoyan çêkirin di dema Big Bang kirin.

pirsgirêkên a fîzîkê

Herêmên related to neutrîno Astrophysics û piralî û bilez vediguhere. pirsên ku cezb hejmareke mezin ji xebatên ceribandinê de û teorîk de, li jêr e:

• ku girseyên neutrîno cuda çi ne?
• Ez çawa dikarim gerdûnek ku ew tesîrê, Big Bangê?
• ew oscillate?
• Can yek type neutrîno nav hevdû nafikire ku ew bi riya mijarê û vala biçe?
• Ma neutrîno bi temamî ji antiparticles xwe?
• Çawa stêr hilnaweşe, ji bo avakirina supernova?
• Gelo rola neutrînoyan di kozmolojî e?

Yek ji pirsgirêkên ku berterefkirin, bi taybetî bala ku bi navê pirsgirêka neutrîno solar e. Ev name, behsa wê yekê ku di dema çend tecrûbeyên dinyayî pêk ser 30 salên borî de, her dem dît pirîskên kêmtir pêwîst ji bo hilberîna enerjiyê de radiated ji aliyê rojê. Yek çareserîya pirsgirêkê ya lereya ango e,. E. veguherîna ji neutrîno elektron ji bo muốn an tau di dema seredana bo Earth. Îcar çiqas zehmet e ku dipîve muốn-enerjiyê serf dikin an neutrîno tau, bi vî rengî ya veguherîna rave dike ka çima em têra xwe keriyên li ser erdê nabînin.

Xelata Nobel ya Çarem

Xelata Nobel a fîzîkê 2015 ji bo tespîta yên girseyî neutrîno ji bo Takaaki Kaji û Arthur MacDonald xelat kirin. Ev çaremîn xelata similar têkildar bi pîvana ceribandinê de ji van keriyên bû. Yek dikare bibe bala li ser pirsa çima em divê xema ewqas li ser tiştekî ku bi zorê bi mijarê ji rêzê re têkildar in.

Ev rastiyeke ku, em dikarin van keriyên ephemeral durustî, peymaneke bi jêhatîbûna mirovan e. Ji ber ku rêzikên ku ji mekanîka qûantan, probabilistic, em dizanin ku, tevî wê yekê jî, ku hema hema hemû neutrînoyan di rêya Earth re derbas dibin, hin ji wan bi ew Pêtviye wê. The detector binavê yên bi têra xwe size mezin qeydkirî ye.

The van cîhaz di destpêkê de di salên şêstan de kûr di min in South Dakota hatibû avakirin,. The mîlî li 400 hezar. Herkoyî paqijî L tije bû. Li ser average neutrîno yek particle rojane bi atom ji Virkon danûstandinê, kolîlka ev nav argon. Balkeşe, Raymond Davis, ku berpirsê ji bo detector bû, rêbazeke folklor ji bo tespîta ji atoman argon piralî, û çar salan paşê, di 2002 de, ji bo vê engineering feat amazing ew Xelata Nobel a fîzîkê wergirtiye.

astronomî nû

Ji ber ko axaftvanê (reaction), ew dikarin bi dûrahiyên mezin biçe. Wan ji me ra kênaya nav cihên ku na, em ê tu carî dît bidim. Neutrînoyan di Seûdiyê Davis, ava ku di encama bertekan atomî ku di dilê rojê de pêk hatin, û nikarin ji vê kursiyê balkeşe dagirtî û hot tenê ji ber ku ew bi pirseke din re têkildar in ne bûn. Heta hûn dikarin jixweber neutrînoyan di derketî ji navendê ya star teqiya, li dûr, zêdetir ji sed hezar salên ronahiyê ji Zemînê ye.

Li gel vê, van keriyên bidin ku ji nêz gerdûnê di asta pir biçûk xwe, gelekî biçûktir in ku dikarin di nav Large Hadron Collider li Cenevreyê binêrin, dît ku ew Higgs boson. Ev ji bo vê sedemê ye ku, Komîteya Nobelê ji bo vedîtina yên lereya neutrîno yên din biryar da ku Xelata Nobel e.

kêmbûna nepend de

Dema Ray Davis neutrînoyan di rojê de dît, wî dît ku tenê ji sê paran de mêjera payîn. Herî Fizîknas bawer dikin ku ji bo sedema vê zanîna belengaz ji Astrophysics of the Sun e: belkî şewq model jêrerd li gorî mêjera çêkirin li neutrîno xwe ji bîran neçe. Lê dîsa jî, ji bo gelek salan, heta piştî modelên solar çêtir bûye, lihevderneketina ma. Fîzîkzan bal îmkana din nedî: pirsgirêk dikarin bên ji bo têgihiştina me ya li ser van keriyên related. Li gorî teoriya, paşê jî bi ser ket ku ew ji giraniya tune ne. Lê hinek Fizîknas îdia kirin ku di rastiyê de ji keriyên xwedî girseyî infinitesimal, û ev girseya ji bo sedema kêmbûna wan bû.

particle sê-Faced

Li gorî teoriya osîlasyona neutrîno, di xwezayê de, ne sê cureyên cuda yên ji wan re heye. Eger particle a komî, ku wek dahatûya ev dikare ji yek type ji yekî din re derbas bibe. Sê cureyên - elektronan, muons û tau - li ser pêwendî bi cismê mirov dikare bi vê particle doz rêdikirin (û elektronek û tau muốn lepton) bîya. "Lereya" e, ji ber ku mekanîka qûantan. type neutrîno e berdewam ne. Ev li ser dem diguhere. Neutrînoyan, ku hebûna wê wek e-mail dest pê kir, dikarin di nav muốn vegerin, û hingê. Bi vî awayî, a particle, ava di civakbûnê yên ku roj, li ser rêya di Earth dikare bi awayekî periyodîk nav neutrînoyan di muốn û tênegihiştina bîya. Ji ber ku detector Davis nikaribû bi tenê ne û elektronek-neutrînoyan, ku dikare ji bo veguherîneke navokî yên Virkon li argon sedema durustî, ev ne mumkin xuya dikir ku neutrîno wenda zivirî nav cureyên din. (Ev derkeve holê ku neutrînoyan di oscillate di nava Sun, û ne li ser rêya Erdê).

Ezmûna Canadian

Ku riya bi tenê ji bo ceribandina vê biafirînin detector ku ji bo her sê cureyên neutrînoyan di kar de bû. Guherandinên ji salên 90'î Arthur McDonald ji Zanîngeha Queen di Ontario, ew tîma, ku ji derve, li min li Sudbury, Ontario hatiye birin. Installation dihewîne ton av giran, deyn ji aliyê hikûmeta Kanada dayîn. avê Heavy kêm e, lê bi forma xwezayî de diqewimin ji avê, ku ji hydrogen dihewînin, yek proton bi deuterium îzotopên tebitî, hebs xwe, ku biheketiye ji proton û neutron şûna. hikûmeta Kanadayê stockpiled ava giran, m. K. Ev wek coolant di reaktoreke atomî de tê bikaranîn. Hemû sê cureyên neutrînoyan di nikaribû deuterium helak bike ji bo avakirina rohnîkirina protonan, li ser rohnîkirina û paşê jî hatin jimartin. Detector li ser sê caran li hejmara qeyd rêje bi Davis - tam li gorî mêjera ku herî baş pêşbînî modelên Sun. Ev pêşniyar dike ku ji elektron-neutrînoyan dikarin di awayên din xwe dibe.

ezmûna Japanese

Li dora heman demê de, Takaaki Kadzita ji zanîngeha Tokyo ceribandineke balkêş din kirin. A detector siwarî di mîlî li Japan qeyd neutrînoyan di pêş de ne ji hundir ên rojê, û ji atmosfera jorîn. Li Alêksandryê proton ji tîrêjên kozmîk bi atmosferê de bi taviya ku madeyên din, di nav wan neutrînoyan di muốn avakirin. Di mine ew bi dikit hydrogen li muons bîya. Detector Kadzity me dikarîbû bibînin keriyên tê li du dîrektîfên gelemperî. Û hinek jê ket, ji jor, ku ji atmosfera, hinekên din jî bi ji binî dibe. Hejmara yên keriyên cuda bû, ku li ser cewherê cuda xwe re got: - ew li nuqteyên cuda di peryoda oscillatory xwe bûn.

Şoreşa li Science

Ev hemû osîlasyona exotic û ecêb e, lê çima neutrîno û girseyî de dikişandim gelekî guh? Sedema hêsan e. Di Modela standard a fîzîka seretayî, pêşxistin li ser pêncî salên dawî ya sedsala bîstan de, ku kardike de rave dike ku hemû çavdêriyên din li accelerators û tecrûbeyên din, neutrînoyan bûn to be massless. Vedîtina girseyî neutrîno nîşan didin ku tiştekî winda ye. Modela Standard e bi temamî ne. Missing hêmanên yet ji bo kifş bibe - bi alîkariya Hadron Collider an ya din Large, hatiye yet machine virtual afirandin ne.