Фэндом


Эксперимент по изучению нейтринных осцилляций (OPERA), проводимый исследователями из итальянского Национального института ядерной физики (INFN), принёс свои плоды. Учёные выстрелили пучком частиц сквозь земную кору и обнаружили первое достоверное доказательство превращения мюонного нейтрино в тау-нейтрино.

В 2011 году та же команда специалистов наделала много шума в научном мире, объявив о том, что им удалось зарегистрировать нейтрино, движущиеся быстрее скорости света. Однако базовый принцип специальной теории относительности Альберта Эйнштейна устоял, когда в измерениях обнаружились ошибки (обусловленные технической неисправностью оборудования). Результаты в итоге были опровергнуты.

Теперь исследователи говорят о достижении основной цели проекта, заключавшейся в наблюдении метаморфоз между тремя известными формами этих частиц: электронным, мюонным и тау-нейтрино. В ходе тех редких случаев, когда нейтрино взаимодействуют с протонами или нейтронами, они производят электроны, мюоны или тау-лептоны (отсюда и их названия). При этом в нескольких предыдущих экспериментах с использованием известных источников определённого типа нейтрино на выходе учёные регистрировали гораздо меньше частиц заданного класса.

В июле 2013 года японские физики впервые увидели прямое доказательство не только исчезновения исходной формы, но и появления новой. Тогда в пучке мюонных частиц было обнаружено электронное нейтрино.

В период между 2008 и 2012 годом учёные Европейского центра ядерных исследований (CERN) выстреливали пучком мюонных нейтрино в направлении итальянской лаборатории, расположенной внутри скалы в основании горного массива Гран-Сассо в 730 километрах к юго-востоку. Луч преодолевал внушительное расстояние под землёй и попадал точно на детектор OPERA. При этом отдельные мюонные нейтрино превратились в тау-нейтрино. "После превращения тау-лептоны распадаются уже через одну триллионную долю секунды, — объясняет участник проекта OPERA Джованни Де Леллис (Giovanni De Lellis) из Университета Неаполя. — Если частицы путешествуют почти со скоростью света, новая форма перед распадом успевает пролететь меньше миллиметра".

Чтобы поймать эти короткоживущие частицы, в детекторе OPERA установлена настоящая стена из 150 тысяч блоков, каждый из которых состоит из 57 сложенных эмульсионных пластин. Площадь этой установки составляет 110 тысяч квадратных метров, но сложное оборудование может с высочайшей точностью определить, если в одной из пластин произойдёт короткий контакт с тау-лептоном. В прошлом году команда сообщила о том, что им удалось зарегистрировать четыре случая образования тау-нейтрино, однако достоверность этих результатов была недостаточно высока. И вот теперь было зафиксировано пятое превращение. Измерения получили оценку по шкале достоверности результатов физических экспериментов в "5 сигма". Это означает, что вероятность ошибки составляет один шанс на миллион.

"Обнаружение пятого тау-нейтрино чрезвычайно важно, потому что теперь мы можем определённо сообщить об открытии образования этой формы в пучке мюонных нейтрино, — говорит Де Леллис в пресс-релизе CERN. — Это достижение стало возможным благодаря серьёзным усилиям всех исследователей, участвующим в проекте, и отличной производительности пучка, переданного специалистами ЦЕРН".

Учёные продолжают анализировать данные, собранные за время эксперимента, и, возможно, вскоре появится информация и о других случаях превращения нейтрино. Стоит также добавить, что технологии, разработанные для проекта OPERA, будут широко использоваться в предстоящих экспериментах по изучению физики нейтрино и других частиц.

Обнаружено использование расширения AdBlock.


Викия — это свободный ресурс, который существует и развивается за счёт рекламы. Для блокирующих рекламу пользователей мы предоставляем модифицированную версию сайта.

Викия не будет доступна для последующих модификаций. Если вы желаете продолжать работать со страницей, то, пожалуйста, отключите расширение для блокировки рекламы.

Также на Фэндоме

Случайная вики