velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Новый запах

Очередные опыты в физике простых частиц наносят новый укол Стандартной Модели: может быть, удалось найти внезапный, 4-ый запах нейтрино.







Если обрисовывать упрощенно, то материя состоит из базовых частиц – фермионов (включая 6 различных кварков, 6 различных лептонов, плюс античастицы для каждой из их) и калибровочных бозонов – особенных частиц, переносящих фундаментальные взаимодействия (электрическое, слабенькое, сильное и гравитационное). Кварки сформировывают такие всем известные частички, как протоны и нейтроны, а электрон является лептоном сам по для себя. Как и нейтрино.


У электрона имеются «частицы-сестры», мюон и тау-лептон, они различаются массой и запахом. Соответственно, и у электрического нейтрино имеются дополняющие его сестрицы, мюонное нейтрино и тау-нейтрино. Говоря более строго, они представляют собой различные «поколения» частиц, и возможность существования более чем 3-х поколений не соответствует Стандартной Модели физики простых частиц.


При всем этом нейтрино повсевременно осциллирует, меняя поколение, превращаясь то в тау-, то в мюонное нейтрино, и назад, и т.д.. Но вот в процессе опыта MiniBooNE осцилляций обнаружилось больше, чем можно было бы ждать, исходя из этой светлой картины.


«Результаты позволяют представить, что или имеются новые частички, или новые взаимодействия, о которых мы пока не знаем, - гласит один из создателей работы, доктор Байрон Рой (Byron Roe), - но проще всего прийти к выводу о существовании частиц нейтрино нового запаха, “стерильного”, не вступающего в обыденное слабенькое взаимодействие».


Для всех 3-х «обычных» поколений нейтрино (в этом случае поколение и запах частички – синонимы) конкретно слабенькое взаимодействие является чуть ли не единственным, в которое они вступают. Существенно слабее выражено гравитационное, а сильное ими и совсем игнорируется.


Слабенькое взаимодействие проявляется только на очень близких расстояниях, и нейтрино должен оказаться совершенно рядом с другой частичкой, чтоб как-то «отреагировать» на нее. В итоге нейтрино может пропархать расстояние в сотки световых лет, так никогда и не вступив во взаимодействие – через наши тела за секунду пролетают многие триллионы триллионов нейтрино, безо всякого эффекта. А если же у нового нейтрино 4-ого запаха и эта возможность взаимодействия отсутствует, это делает его и совсем фактически необнаружимой частицей-призраком, отчего и предложено ей наименование «стерильной».


Естественно, наличие его востребует корректировки Стандартной Модели, зато оно хорошо растолкует некие моменты, связанные с составом нашей Вселенной. По словам участвовавшего в работе студента Уильям Луиса (William Louis), «стерильное нейтрино могло бы отвечать за часть либо за всю черную материю, также разъяснить асимметрию меж количеством материи и практически отсутствующей антиматерией».


Меж тем, опыт MiniBooNE стал не первым, в каком обнаружилось превышение числа нейтринных осцилляций над ожидаемым – это было показано еще в 1990-х на сенсоре LSND в Лос-Аламосе, и конкретно для проверки тех данных проводится MiniBooNE. Сначала доказательства найдено не было, пока анализировалось поведение пучка нейтрино, но когда MiniBooNE перевели на пучок антинейтрино (как, кстати, и на LSND), свидетельства наличия стерильного нейтрино опять обнаружились. Это, к слову, в особенности интригующий момент, может быть, связанный с базовой различием меж материей и антиматерией, различием, которую мы пока только начали нащупывать.


Вобщем, ученые в очередной раз остерегают принимать подобные «революционные» исследования совершенно точно и совсем. Потребуются годы проверок и дополнительных тестов, до того как можно будет гласить о полностью достоверных данных – и делать из их далековато идущие выводы.


Подробнее о нейтрино и их поисках читайте в статье «Частица-призрак».


По пресс-релизу University of Michigan





Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments