Колаборація Daya Bay, в яку входять російські вчені з Об'єднаного інституту ядерних досліджень, оголосила про нові дуже точних результатах дослідження нейтрино, пише "Наука і життя".
Нейтрино відомі своїм слабким взаємодією з речовиною. Вони можуть пройти крізь Сонце або Землю, не вступив у взаємодію з жодним атомом речовини. Більш того, вони так можуть пройти через мільярд сонць. З одного боку це ускладнює їх реєстрацію, а з іншого - робить джерелом найважливішої інформації про еволюцію всесвіту і процеси, які відбуваються всередині зірок. Фізики вважають, що нейтрино можуть відігравати ключову роль у поясненні асиметрії матерії і антиматерії у Всесвіті. Ця асиметрія полягає в тому, що після Великого Вибуху не сталося повної взаємної анігіляції матерії і антиматерії, а частина матерії все ж залишилася і сформувала Всесвіт такий, який ми бачимо її сьогодні.
В експерименті Daya Bay вивчаються осциляції нейтрино - зміна типу нейтрино в міру їхнього руху від джерела до детектора. Ці дослідження дозволяють визначити два ключові параметри нейтринної фізики - «кут змішування нейтрино» і «різницю квадратів нейтронних мас».
В даний час відомо про три типи нейтрино, кожен з яких завжди народжується разом з відповідним лептоном - електроном, мюони або тау-лептоном. У відповідність з цим, кожному нейтрино приписується своє квантове число - аромат (або «флейвор»). Перші експерименти вказували на те, що тип (аромат) нейтрино зберігається. Але в міру проведення нових експериментів з'явилися сумніви в цьому. Деякі експерименти реєстрували менше число нейтрино, ніж очікували згідно з теоретичними розрахунками. Першим таким фактом був дефіцит числа електронних нейтрино, що летять від Сонця, який був виявлений ще в 1970-х роках.
Відповідно до цієї гіпотези, в пучку, що складається спочатку тільки з електронних нейтрино, у міру поширення з'являється домішка мюонних і тау-нейтрино з одночасним зменшенням частки електронних. Імовірність появи цієї домішки залежить періодичним чином від відстані між джерелом і детектором.
За сучасними уявленнями причина цього в тому, що електронне, мюонне і тау-нейтрино є квантової сумішшю трьох станів, кожне з яких входить до своєї частки. Ці частки зручно висловлювати математично через кути змішування. Можна сказати, що електронне, мюонне і тау-нейтрино складаються з трьох хвиль, кожна з яких коливається зі своєю частотою і амплітудою. Тому, якщо в початковий момент часу сума цих хвиль виглядала як електронне нейтрино, то через деякий час ці хвилі складуться так, що з'являється домішка мюонного і тау-нейтрино, що і вимірюють експериментатори як дефіцит в числі електронних нейтрино.
Експеримент проводиться в Китаї в районі під назвою Дая Бей, розташованому на відстані 55 кілометрів на північному сході від Гонконгу. Тут поблизу розташовані три ядерних реакторних комплексу - Daya Bay, Ling Ao і Ling Ao 2 (шість реакторів), безперервно забезпечують потік електронних антинейтрино, що народжуються в ядерних реакціях. Це дозволяє не будувати спеціальний джерело нейтрино. Для дослідження нейтрино використовуються вісім детекторів, занурених в три великих підземних басейну з водою і знаходяться на різних відстанях від цих реакторів. Колаборація Daya Bay складається з понад двісті учених із семи країн, в тому числі і Росії.
Інформаційне агентство "Росмедіаконсалтінг"
Помітили помилку? Виділіть і натисніть Ctrl + Enter