Дали функцијата на неутрино се менува ноќе?

Дали функцијата на неутрино се менува ноќе?

Научниците во редот на работната хипотеза најавија неверојатен набљудување, направено со помош на детекторот неутрино "СуперКамиоканде". Анализата на информациите собрани во текот на изминатите 18 години покажува дека неутрините произведени како резултат на нуклеарните реакции во јадрото на Сонцето ја менуваат својата функција, достигнувајќи ја осветлената страна на Земјата.

Неутриновите се "духови" на квантниот свет кои немаат електричен полнеж. Нивната маса е многу мала, и тие се движат со брзината на светлината. Неутрино толку слабо се поврзуваат со материјата што можат да поминат низ целата планета од една до друга страна, без да се судрат со ништо. Тие се способни само за слаба нуклеарна интеракција.

Иако се чини дека таквите карактеристики на честичката го прават неговото следење невозможно, физичарите развија средства за снимање на директни судири на невидливиот неутрин со копнената материја.

Во случајот со детекторот SuperKamiokande, голем рудник, кој се наоѓа под планина 300 километри од Токио, бил исполнет со 50.000 тони ultrapure вода, а илјадници детектори биле поставени на ѕидовите на рудникот. Понекогаш, кога настанува директен судар на неутрино и молекула на вода, се формира високоенергичен електрон или мјуон. Како резултат на судирите на честички, произлегува ефектот на Вавилов - Черенков. Тоа е овој краток блиц на електромагнетното зрачење кој е фиксиран од сензорите. Ако има доволно голем капацитет со вода, статистички е веројатно дека бројот на снимени судири ќе биде доволен за да создаде еден вид "неутрински телескоп" (иако, од техничка гледна точка, тоа во голема мера не е телескоп туку детектор на честички). И покрај фактот дека во универзумот овие неутрални честички се изобилува, во нашиот регион на космосот, главен извор на неутрина е сонцето.

Постојат три различни типови на неутрини кои се разликуваат во нивните својства: електрони, тау и мјуон. Поради бизархијата на квантниот свет, неутрината може да осцилира, движејќи се од еден вид во друг. Природата на таквото осцилирање со децении е предмет на бројни студии од областа на нуклеарната физика.

Најмногу изненадува фактот за неутринските вкусови е дека "СуперКамиоканде" е способен да фаќа само електронски неутрини. Долго време остана мистерија зошто има многу помалку сончеви неутрини во полето на гледање на детекторот отколку што предвидува научниот модел. Излегува дека електронските неутрини (присуството на уреди кои можат да се регистрираат) на нивниот пат низ меѓупланетарниот простор осцилираат во мјуон и тау неутрино (што не може да се открие), што ги објаснува разликите во броевите.

Научниците велат дека околу половина од електронските неутрини, чија енергија е 2 MeV и помалку, ја менуваат нивната особеност без да стигнат до Земјата. Визуелните неутрини се осцилираат уште почесто. Тенденцијата е дека колку е поголема енергијата на неутрината, толку е помала веројатноста дека честичката ќе биде откриена. Таквото чудно однесување на неутрино се нарекува "Михеев-Смирнов-Волфенштајн ефект". Тоа беше откриено во 1986 година од страна на советските физичари Станислав Михеев и Алексеј Смирнов, кој спроведе истражување врз основа на делата на американскиот теоретичар Линколн Волфенштајн од 1978 година. Ефектот на МРВ исто така сугерира дека осцилациите се случуваат во спротивна насока. Кога мјунот и тау неутрините се движат низ нашата планета, тие можат да комуницираат со електроните во составот на густата материја на земјата. Како резултат на тоа, неутрините можат да се вратат во електронски тип. И се чини дека детекторот "SuperKamiokande" успеа да го поправи овој ефект во акција.

По анализата на сите податоци собрани во текот на 18 години набљудување, физичарите забележаа дека во текот на ноќта бројот на откриени неутрини се зголемил за 3, 2%. Кога страната на Земјата каде што се наоѓа детекторот не е осветлена од сонцето, честичките мора да минуваат низ планетата пред да влезат во нејзиното видно поле. Во попладневните часови, сончевите неутрини стигнуваат до детекторот веднаш откако ќе зафатат одредено растојание во вселената (и 10-15 км од атмосферата). Сè укажува дека кога поминува низ нашата планета, мјунот и тау неутрино се под влијание на ефектот на MW.

Сепак, истражувачите се залагаат да не прават премногу гласни изјави. Статистичката важност на ваквите заклучоци не дозволува да се нарече нивно откритие, ниту пак дава основа да ги сметаат за краен доказ дека ефектите на MW се предмет на неутрински ефект. Статистичката значајност на резултатите од истражувањето е 2.7σ - односно, тие се од интерес за научната заедница, но тие не може да се сметаат за откритие. Може да се зборува за откривање само кога индикаторот за статистичка значајност достигнува 5σ. Се чини дека за да се постигне таков коефициент, потребен ни е поголем детектор. За среќа, веќе е планирана изградбата на "HyperKamiokande", која дури може да ги искористи и промените во неутралните мириси за мерење на густината на карпата.

Детекторот "HyperKamiokande" ќе биде 25 пати поголем од "SuperKamiokande", што ќе ни овозможи да добиеме многу повеќе податоци ", вели Дејвид Варк, неутрински аналитичар од Универзитетот Оксфорд (кој не учествувал во оваа студија). "Не сум сигурен дека нејзината големина ќе биде доволна за мерење на густината на различните слоеви на Земјата со точност од интерес за науката, но во секој случај ќе работиме во оваа насока".

Коментари (0)
Поврзани статии
Популарни статии
Пребарување