„Veľmi vzrušujúca“ anomália zistená vo veľkom experimente by mohla byť obrovskou novinkou pre fyziku

(Richard Horvath/Unsplash)

Podivná priepasť medzi teoretickými predpoveďami a experimentálnymi výsledkami v a veľký projekt výskumu neutrín môže byť znakom nepolapiteľného „sterilného“ neutrína – častica taká tichá, že ju možno rozpoznať iba podľa ticha, ktoré zanecháva za sebou.

Nie je to prvýkrátanomália bola videná, čím sa pridávajú k predchádzajúcim experimentálnym údajom, ktoré naznačujú niečo zvláštne vo svete výskumu neutrín. Tentokrát to bolo zistené v Baksanovom experimente o sterilných prechodoch (BEST).

Jednoznačný dôkaz o hypotetickom sterilnom neutríne by fyzikom mohol poskytnúť solídneho kandidáta na záhadnú zásobu vesmíru. temná hmota . Na druhej strane by to všetko mohlo jednoducho vyústiť do problému v modeloch používaných na opis bizarného správania starej školy neutrína .



Čo by tiež znamenalo významný moment v histórii fyziky.

'Výsledky sú veľmi vzrušujúce,' hovorí Steve Elliott, fyzik z Národného laboratória Los Alamos.

„Toto rozhodne potvrdzuje anomáliu, ktorú sme videli v predchádzajúcich experimentoch. Čo to však znamená, nie je zrejmé. V súčasnosti existujú protichodné výsledky o sterilných neutrínach. Ak výsledky naznačujú, že základná jadrová alebo atómová fyzika je nepochopená, bolo by to tiež veľmi zaujímavé.“

Napriek tomu, že sa neutrína zaraďujú medzi najrozšírenejšie častice vo vesmíre, je známe, že je ťažké ich zachytiť. Keď máte sotva nejakú hmotu, žiadny elektrický náboj a svoju prítomnosť dávate najavo iba slabou jadrovou silou, je ľahké bez prekážok prekĺznuť aj cez ten najhustejší materiál.

Duchovný pohyb neutrína nie je jeho jedinou zaujímavou vlastnosťou. Kvantová vlna každej častice sa mení, keď sa otáča, osciluje medzi charakteristickými „chuťami“, ktoré odrážajú ich záporne nabité častice – elektrón, mión a tau.

Štúdie o osciláciách neutrín pri US Los Alamos National Laboratory v 90. rokoch 20. storočia všimol si medzery v načasovaní tohto preklopenia, ktoré ponechalo priestor pre štvrtú príchuť, ktorá by nespôsobila toľko ako vlnenie v slabom jadrovom poli.

Sterilná chuť neutrína, zahalená v tichu, by bola viditeľná iba krátkou prestávkou v jeho interakciách.

BEST je chránený pred zdrojmi kozmických neutrín pod míľou kameňa v ruských Kaukazoch. Obsahuje dvojkomorovú nádrž tekutého gália, ktorá trpezlivo zbiera neutrína vybuchujúce z jadra ožiareného chrómu.

Po zmeraní množstva gália, ktoré sa premenilo na izotop germánia v každej nádrži, mohli výskumníci spätne určiť počet priamych zrážok s neutrínami, keď oscilovali cez svoju elektrónovú chuť.

Podobne ako pri vlastnej „galliovej anomálii“ experimentu v Los Alamos, výskumníci vypočítali o pätinu až štvrtinu menej germánia, ako sa očakávalo, čo naznačuje deficit v očakávanom počte elektrónových neutrín.

To neznamená s istotou, že neutrína nakrátko prijali sterilnú príchuť.Mnoho ďalších vyhľadávanípretože bledá malá častica sa objavila s prázdnymi rukami, ponechávajúc otvorenú možnosť, že modely používané na predpovedanie transformácií sú na určitej úrovni zavádzajúce.

To samo o sebe nie je zlá vec. Opravy v základnom rámci jadrovej fyziky by mohli mať významné dôsledky, ktoré by potenciálne odhalili medzery Štandardný model čo by mohlo viesť k vysvetleniam niektorých veľkých zostávajúcich záhad vedy.

Ak je toto skutočne znakom sterilného neutrína, mohli by sme mať konečne dôkaz o materiáli, ktorý existuje v obrovských množstvách, no v štruktúre vesmíru vytvára len gravitačnú jamku.

Či je to súčet temnej hmoty alebo len kúsok jej skladačky, bude závisieť od ďalšieho experimentovania na tých najstrašidelnejších časticiach duchov.

Tento výskum bol publikovaný v r Listy s prehľadom fyziky a Fyzický prehľad C .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.