Egy nagy kísérletben felfedezett „rendkívül izgalmas” anomália óriási hír lehet a fizika számára

Furcsa szakadék az elméleti elvárások és a kísérleti eredmények között a Egy nagy kutatási projekt a neutrínókról Ez egy megfoghatatlan „steril” neutrínó jele lehet – egy nagyon csendes részecske, amelyet csak a nyomában hagyott csendből lehet kimutatni.

Nem ez az első alkalom, hogy anomáliákat látunk, valamint korábbi kísérleti adatok, amelyek valami furcsaságra utalnak a neutrínókutatás világában. Ezúttal a Baksan Sterile Transformations (BEST) kísérletben fedezték fel.

A feltételezett steril neutrínók egyértelmű bizonyítékai a fizikusok számára hatalmas jelöltet jelenthetnek a titokzatos univerzum ellátására. sötét anyag. Másrészt ez egyszerűen problémákhoz vezethet a régi iskola sajátos viselkedéseinek leírására használt paradigmákkal kapcsolatban. neutrínók.

Ami szintén fontos pillanat lenne a fizika történetében.

„Az eredmények nagyon izgalmasak” Azt mondja A Los Alamos Nemzeti Laboratórium fizikusa, Steve Elliott.

„Ez minden bizonnyal megerősíti a korábbi kísérletekben tapasztalt anomáliákat. De hogy ez mit jelent, az nem világos. Most ellentmondó eredmények születtek a steril neutrínókról. Ha az eredmények az alapvető mag- vagy atomfizika félreértésére utalnak, az nagyon jó lenne. is érdekes.”

Annak ellenére, hogy a neutrínók az univerzum legnagyobb mennyiségben előforduló részecskéi közé tartoznak, köztudott, hogy nehéz felvenni. Ha alig van tömeged, nincs elektromos töltésed, és létezésedet csak a gyenge nukleáris erővel tudatod, könnyen akadálytalanul átsuhansz a legsűrűbb anyagon.

A neutrínó szellemszerű mozgása nemcsak érdekes tulajdonsága. Mindegyik részecske kvantumhulláma átalakul, ahogy felszáll, különböző „ízek” között oszcillálva, amelyek a negatív töltésű részecskék – az elektron, a müon és a tau – rezonanciáját visszhangozzák.

Tanulmányok a neutrínók oszcillációjáról Az Egyesült Államok Los Alamos Nemzeti Laboratóriuma az 1990-es években Észrevettem az időzítést illetően hiányosságokat, amelyek helyet hagytak a negyedik íznek, egy olyannak, amely nem fordul elő hullámzásként a gyenge nukleáris tartományban.

A csendben elrejtett neutrínók steril íze csak akkor válik nyilvánvalóvá, ha rövid szünetet tartanak kölcsönhatásaik során.

A BEST védve van a kozmikus neutrínóforrásoktól egy mérföldnyi szikla alatt az orosz Kaukázus-hegységben. Kétkamrás folyékony galliumtartályt tartalmaz, amely türelmesen összegyűjti a radioaktív krómmagból kibocsátott neutrínókat.

Miután megmérték, mennyi gallium alakult germánium izotóppá az egyes tartályokban, a kutatók visszafelé dolgozhatnak, hogy meghatározzák a neutrínókkal való közvetlen ütközések számát, miközben azok az elektron ízén keresztül oszcillálnak.

A Los Alamos-kísérlet „gallium-anomáliájához” hasonlóan a kutatók a vártnál egyötödével-negyedével kevesebb germániumot számoltak, ami az elektronneutrínók várható számának hiányára utal.

Ez nem jelenti bizonyosan azt, hogy a neutrínók rövid időre steril ízt vettek fel. Sok más, halványan kicsi részecskék keresése üres kézzel történik, nyitva hagyva annak lehetőségét, hogy az átmenetek előrejelzésére használt modellek némileg félrevezetőek.

Ez önmagában nem rossz. A magfizika alapvető keretrendszerében végrehajtott korrekcióknak jelentős következményei lehetnek, és esetleg hiányosságokat tárhatnak fel Alapforma Ami magyarázatot adhat a tudomány néhány fennmaradt nagy titkára.

Ha ez valóban egy steril neutrínó jele, akkor végre bizonyítékunk lehet az anyagra hatalmas mennyiségben, mégis csak gravitációs vásznat képez az űrszövetben.

Az, hogy ez a sötét anyag összege, vagy csak a rejtvény egy darabja, a legszellemesebb részecskékkel végzett további kísérletektől függ.

Ez a kutatás ben jelent meg Fizikai áttekintő levelek És a fizikai felülvizsgálat c.