Нобелевская премия за осцилляции нейтрино: что это и почему это важно?

Нобелевский премию по физике в 2015 году получили Такааки Кадзита и Артур Макдональд за обнаружение осцилляции нейтрино, которая показывает, что нейтрино обладает массой. Что это значит и почему это важно?
Gizmodo
15
49606
  • Обсерватория Супер-Камиоканде
    Обсерватория Супер-Камиоканде Фото: Super-Kamiokande
  • Нейтринная обсерватория Садбери
    Нейтринная обсерватория Садбери

Две исследовательские группы - «Супер-Камиоканде» под руководством Такааки Кадзиты и Нейтринная обсерватория в Садбери (Канада) под руководством Артура Макдональда — независимо друг от друга открыли явления осцилляции нейтрино. Это процесс, в ходе которого элементарные частицы нейтрино переходят из одного состояния в другое, Так как нейтрино бывают трех разновидностей — электронные, мюонные и таонные — то именно между этими разновидностями и происходят превращения. Следствием такого процесса является то, что нейтрино должны обладать массой, что нарушает Стандартную модель физики элементарных частиц, то есть совокупность предположений и утверждений о физике частиц, которая до этого открытия считалась исчерпывающей. С открытием того, что нейтрино обладают массой все изменилось. Вдобавок, теперь нейтрино, частицу, ранее считавшуюся практически неуловимой, можно отследить и поймать, а значит, исследовать ее до сих пор неизвестные науке особенности.

Когда нейтрино путешествуют сквозь космос, квантово-механические флуктуации меняют их состояния, с электронного на мюонное или таонное. Группа Кадзиты проследила, как происходит осцилляцию атмосферных нейтрино, а группа Макдональда выяснила, что нейтрино, летящие от Солнца, не исчезают на подлете к Земле, а просто меняют свои состояния. Обе обсерватории представляют собой массивные подземные резервуары с водой, экранированные от воздействия более привычных взаимодействий элементарных частиц.

Почему это важно? Обратимся к пресс-релизу самого Нобелевского комитета: открытие ученых «решило головоломку нейтрино, которая озадачивала физиков на протяжении десятилетий. По сравнению с теоретическими подсчетами количества нейтрино в реальных замерах, произведенных на Земле, не хватало около двух третей частиц. Теперь же эти два эксперимента показали, что нейтрино не исчезают, а просто меняют состояния. В результате, открытие привело к далеко идущим выводам о том, что нейтрино, долго считавшиеся частицей без массы, все-таки ей обладают, пусть и очень небольшой.

Это было историческое открытие в области физики элементарных частиц. Ее Стандартная модель внутренней работы материи была невероятно успешна, более двадцати лет сопротивляясь всем экспериментам, бросающим ей вызов. Тем не менее, с открытием массы нейтрино можно с уверенностью сказать, что Стандартная модель не может быть теорией, которая полностью охватывает фундаментальные составляющие Вселенной.

После фотонов, нейтрино — это самые многочисленное элементарные частицы во всем космосе. Они постоянно бомбардируют Землю, и открытие, награжденное в этом году Нобелевской премией, дает ключевое понимание функционирования их мира, скрытого от нас. Теперь эксперименты могут продолжаться, чтобы поймать нейтрино и исследовать свойства этой казавшейся неуловимой частицы. Новые открытия ее секретов изменят наше понимание об истории, структуре и будущей судьбе всей Вселенной».

Лучший комментарий

15 комментариев
  • avatar
    antey → sirena
    +2
    "...процесс осцилляции, еще не значит создание новой Стандартной модели физики элементарных частиц,..." Читать далее
    * ...говорит Марк Мессье, профессор физики в Университете Индианы: &quot;Как насчет собственной массы нейтрино? Стандартная модель не может объяснить и это.&quot; &quot;Даже если в ходе этих экспериментов удастся генерировать новые данные о массе, физики не смогут точно сказать, как эта масса возникает. Поскольку нейтрино легче любых других частиц, вряд ли механизм Хиггса будет наделять их массой, как это происходит с другими частицами.&quot; &quot;LBNE, NOvA и другие предстоящие эксперименты растянут эти трещины, пока Стандартная модель полностью не рухнет. И на руинах ученые надеются построить новую теорию физики.&quot; [<a href='http://hi-news.ru/science/nejtrino-mogut-stat-poslednej-kaplej-dlya-standartnoj-modeli.html'>ссылка</a>] БЛОКИРОВКА ЗА СОЗДАНИЕ ДУБЛИРУЮЩЕГО АККАУНТА ДЛЯ ОБХОДА БАНА. МОДЕРАТОР