Neutrino phatsa: tlhaloso, thepa, tlhaloso. neutrino oscillations - ho ...

Neutrino - e mathomo phatsa hore ke tsoana haholo le le elektrone e le, empa e ha a na qoso motlakase. E na le batho ba bangata e nyenyane haholo, e leng ho ka 'na esita le ba lefela. From le boima ba neutrino e itšetlehile ka lebelo la. Phapang ka nako ea ho fihla le phatsa toloki e 0,0006% (± 0,0012%). Ka 2011, ho ile ha thehoa ka nako ya Opera teko hore lebelo le feta lebelo la neutrinos leseli, empa e ikemetseng le phihlelo ea hona ha e tiisa.

The phatsa thata

Sena ke e mong oa likaroloana atileng ka ho fetisisa bokahohleng. Ho tloha ka ho le sebedisana ka bonyenyane haholo le taba, ho e Hoa makatsa hore ebe thata ho lemoha. Dieleketerone le neutrinos se kenya letsoho ha ho matla a qobelle nyutlelie, empa ka tsela e tsoanang le seabo ba fokolang. Likaroloana le thepa joalo ba bitsoa leptons. Ho phaella ho elektrone (positron le antiparticle), o ile a re qosoa leptons muon mo (200 elektrone boima), tau ga (3500 elektrone boima), le antiparticle bona. Ba ba bitsoa: elektrone, muon mo le tau ga neutrinos. E mong le e ba bona ba na le karolo antimaterial, bitsoa antineutrino.

Muon mo le ga tau, joaloka elektrone e, na likaroloana tsamaeang. Ho muon go bo 'me tau ga neutrinos. mefuta e meraro ea likaroloana fapaneng le e mong le tse ling. Ka mohlala, ha muon mo neutrinos kopana le korotse, ba kamehla ho hlahisa muons me le ka mohla ga tau kapa dieleketerone. Ka itšoara joang ea likaroloana, le hoja dieleketerone le elektrone neutrinos bōpiloe le ho timetsoa, chelete ea bona e ntse e sa fetohe. Ha e le hantle ena e isang leptons karohano ka mefuta e meraro, e mong le e ba tse nang le tsona ho leptons qosoa le neutrino tsamaeang.

Ho lemoha phatsa ena hlokahala mechine e khōlō haholo le haholo hlokolosi. E le busa, le neutrinos tlaase eneji, le tla tsamaea ka lilemo tse ngata ba leseli la ho sebelisana le taba. Ka lebaka leo, liteko tsohle fatše le bona itšetleha ka tekanyo ea karoloana e nyenyane e le sebedisana ka le dikhampase le kahlolo e molemo ka boholo. Ka mohlala, ka neutrino sheba Sudbury, e nang le tonnes 1,000 tsa metsi boima le fetisa ka semilolog ka 1012 neutrinos letsatsi ka bobeli. 'Me ba fumana tse 30 feela ka letsatsi.

History of sibolloa

Wolfgang Pauli pele postulated boteng ba likaroloana ka 1930. Ka nako eo, ho ne ho le bothata, hobane ho ne ho bonahala hore ho matla le angular botsitso ha ba bolokwa ka bola tsa beta. Empa Pauli ile a bolela hore ha ho na le e sa ntša neutrinos sebelisana nke lehlakore phatsa, ho molao paballo eneji, le tla hlokomela. Mataliana fisiks Enrico Fermi ka 1934 pele khopolo ea ho tsa beta bola, 'me ile a mo fa lebitso la phatsa ena.

Ho sa tsotellehe ho boletsoeng esale pele bohle ka lilemo tse 20, neutrinos sitoa ho lemoha experimentally ka lebaka la ho lona sebelisana fokolang le taba. Hobane likaroloana li pellet qosoa, ha ba sebetsa mabotho a motlakase, 'me, ka lebaka leo, ba ile ba u se ke ua etsa hore ionization ea ntho ena. Ho phaella moo, ba ile ba itšoara joang ka ntho feela ka fokolang ditshebeditsano hanyenyane sebetse. Ka lebaka leo, ba ile ba ba ka ho fetisisa e phunyelletsang subatomic likaroloana khona ho feta palo e ngata ea liathomo ntle bakang itsoara joang ka efe kapa efe. 1 feela ho tse limilione tse likete tse 10 tsa likaroloana bana ba tsamaeang ka lesela ke e leng sebaka lekanang le bophara ea Lefatše, a leka ho le protons kapa neutron.

Qetellong, ka 1956 sehlopha sa fisiks American, a eteletsoeng pele ke Frederick Reines tlalehela sibolloa ha elektrone antineutrino. Ka liteko tsa ho antineutrinos radiated melena nyutlelie, itšoara le proton e le, eaba ba etsa neutron le positrons. Buka e ikhethang (le ka seoelo) ditshaeno eneji ee ea bobeli ka lihlahisoa e ne e le bopaki ba boteng ba phatsa ena.

Bula qosoa leptons muons ile ka qala ka ho boitsebahatso morago ga moo e sa neutrinos mofuta bobeli - muon mo. boitsebiso bona e ile ea etsoa ka 1962 ka lebaka la liphello tsa teko ka phatsa accelerator. Phahameng-eneji, le muons bola neutrinos thehoa ke Pi-mesons le lebisoa ho semilolog e le hore ho ne ho khoneha hore re hlahlobe kamoo ba ileng ba le ntho e. Ho sa tsotellehe taba ea hore ba na le batho bao e seng arabelang, hammoho le mefuta e meng ea likaroloana, ho ile ha fumanoa hore maemong a sa ka seoelo ha ba itšoara ka protons kapa neutron, muons, muons neutrinos, empa ha ho mohla dieleketerone. Ka 1998, fisiks American Leon Lederman, Melvin Schwartz le Dzhek Shteynberger ne a fuoa Khau ea Nobel ka fisiks ho boitsebahatso ba muon mo-neutrinos.

Ka bohareng ba bo-1970s, ho neutrino fisiks fumanoeng mofuta o mong oa leptons qosoa - ga tau. Tau-neutrino le tau ga-antineutrinos ba kopanela le qosoa lepton ena ea boraro. Ka 2000, fisiks ka National Accelerator laboratori. Enrico Fermi tlalehile pele ka bopaki ba liteko tsa ho ba teng ha mofuta ona wa likaroloana.

boima ba 'mele

mefuta eohle ea neutrinos na boima, e leng ka tlaase ho moo ho feta ho hore ba balekane ba bona ba qosoa. Ka mohlala, liteko li bontša hore boima ba le elektrone-neutrino e lokela ho ba ka tlase ho 0,002% ya elektrone boima le chelete ea matšoele a mefuta e sa tsoaneng le a mararo e lokela ho ba ka tlase ho 0,48 eV. Mohopolo bakeng sa lilemo tse ngata hore le boima ba phatsa ke lefela, le hoja ho ne ho se le qobellang mogopolofela ka bopaki, ke hobane'ng ha e lokela ho ba ka tsela eo. Joale, ka 2002, Sudbury Neutrino sheba ile a fumana pele ka bopaki ka ho toba hore elektrone neutrinos ntša ke liphetoho tsa nyutlelie ka ea mantlha ea letsatsi, e le nako e telele ha ba ntse ba feta ho eona, fetola mofuta oa eona. Joalo "oscillations" neutrino khoneha haeba a le mong kapa e mengata ya likaroloana ka ba le batho ba bangata ba banyenyane. lithuto tsa bona ho sebelisana oa mahlaseli marang sepakapakeng ho Earth le boetse le bontša boteng ba boima, empa liteko tse ding hape di ne ho hlokahala hore ka tsela e nepahetseng ho feta hlalosa e.

mehloli

mehloli ea tlhaho ea neutrinos - e ntšang mahlaseli a kotsi ho bola ea thepa ea motheo e ka hare ho lefatše, e leng e ntša ka le phallo e khōlō ea tlaase eneji, le elektrone-antineutrino. Supernovae ke hape advantageously neutrino ketsahalo, kaha likaroloana tsena ka feela phunyeletse hyperdense lintho tse bonahalang ha thehoa naleli o putlama; karolo e nyenyane feela ea matla e sokolohela leseli. Dipalelo bontša hore hoo e ka 2% ea matla a letsatsi - ho neutrinos eneji, le thehoa liphetoho tsa nyutlelie logan. Ho ka etsahala hore boholo ba taba lefifi oa bokahohle e entsoe ka neutrinos e hlahisoang nakong ea Big Bang.

mathata fisiks

Libakeng tse amanang le neutrino ka linaleli, 'me tse fapa-fapaneng' me ka potlako evolving. litokollo tsa morao-rao hore ho hohela e le palo e kholo ea boiteko ba liteko le mogopolofela, ho latelang:

• ke fapaneng neutrino matšoele eng?
• Joang ba ama cosmology, le Big Bang?
• ba oscillate?
• Ka mofuta o mong oa neutrino fetoha e mong ha ba ntse ba tsamaea ka taba 'me a sebaka?
• Na neutrinos feletseng fapaneng ho tloha antiparticles bona?
• Kamoo linaleli tse putlama ho theha e supernova?
• ke karolo e phethoang ke neutrinos ka cosmology eng?

E mong oa mathata longstanding tsa thahasella ka ho khetheha ke ho thoeng ke a letsatsi neutrino bothata. lebitso lena le bolela 'nete ea hore nakong ea liteko tse' maloa tsa lefatše khanna lilemong tse 30 tse fetileng, a sa khaotse a hlokomela likaroloana tse nyenyane tse ho feta ho hlokahala hore ho hlahisa matla radiated ke letsatsi. E mong tharollo ke oscillation, ke hore,. E. The phetoho ya neutrinos elektrone ho muon go bo kapa tau ga nakong ea leeto la ho Lefatšeng. Kahoo kae thata le ho feta ho lekanya tlase ya eneji, muon mo kapa tau ga neutrinos, ea mofuta ona e phetoho tla hlalosa lebaka leo ka ha re bona palo tokelo ea likaroloana Lefatšeng.

Bone Khau ea Nobel

Khau ea Nobel ka fisiks 2015 ile a fuoa ho Takaaki Kaji le Arthur MacDonald bakeng sa ba bonoa ba neutrino boima. Ena e ne e bone ka tsela e tšoanang khau amanang le litekanyo liteko tsa likaroloana tsena. Motho a ka ho thahasella taba ea hore na ke hobane'ng ha re lokela ho tsotella haholo ka ntho e 'ngoe e batlang e kopana le taba feela ea tloaelehileng.

'Nete ea hore re ka khona ho utloa likaroloana tsena ephemeral, ke testamente hore bohlale ba motho. Ho tloha ka melao ea quantum nyenyenyane, probabilistic, rea tseba hore, ho sa tsotellehe 'nete ea hore hoo e ka bang kaofela ha neutrinos feta Earth, ba bang ba bona e tla kopana le eona. The semilolog khonang ho lekaneng ka boholo kgolo o ngolisoa ka molao.

Pele sesebediswa joalo e ile ea hahoa ka sixties ea, tebileng ka ka ka South Dakota. theko eo e ile ea tlala ka 400 tse sekete. L ho hloekisa mokelikeli. Ka kakaretso e mong phatsa neutrino letsatsi le sebedisana ka ka athomo ea chloride, ho fetola hore e be argon. Hoa makatsa hore ebe, Raymond Davis, ea neng a ikarabella bakeng sa semilolog ea, o ile a qapa mokhoa bakeng sa ba bonoa ba liathomo tse ngata argon, 'me lilemo tse mashome a mane hamorao, ka 2002, bakeng sa boenjiniere bo hlollang o ne a fuoa Khau ea Nobel.

bolepi ba linaleli e ncha

Hobane neutrinos sebelisana joalo length of, ba ka tsamaea sebaka se selelele. Ba re fa tlhase ka libaka eo ho seng joalo re ne a ke ke bone. Neutrinos lemoha Davis, thehoa ka lebaka la liphetoho tsa nyutlelie tse ileng tsa etsahala ka pelong ea letsatsi, 'me ba ile ba khona ho tsamaea ena Hoa makatsa hore ebe le letšo-letšo' me a chesang setulo hobane feela ha ba kopana le taba tse ding. O ka esita le khona ho utloa neutrinos ntša ho tloha bohareng ba naleli e phatloha ka e leng sebaka sa ho feta likete tse lekholo khanya-lilemo ho tloha Lefatšeng.

Ho phaella moo, likaroloana tsena ho etsa hore ho be bonolo ho boloka bokahohle ka tekanyo e lona le monyenyane haholo, e le nyenyane haholo ho feta ba leng ho ka sheba ka Large Hadron Collider Geneva, sibolla Higgs boson. Ke ka lebaka lena hore Komiti ea Nobel etsa qeto ea ho khau Khau ea Nobel bakeng sa sibolloa tsa neutrino tsa mofuta o mong.

khaello ea mohlolo

Ha Ray Davis hlokomela neutrinos letsatsi, o ile a fumana feela karolo ea boraro ea palo lebeletsoe. borathutamahlale tse ngata li lumela hore lebaka lena ke tsebo e fokolang ya tsa linaleli tsa Sun: mohlomong khanya subsoil ea mohlala overestimated tjhelete e ya hlahiswa ka neutrino lona. Leha ho le joalo, ka lilemo tse ngata, esita le ka mor'a hore dikai letsatsi ba ntlafalitse, ho haelloa ke sala. Borathutamahlale etse hloko ho Monyetla o mong: bothata ka ho amana le temoho ea rōna ea likaroloana tsena. Ho ea ka khopolo eo, joale rena ba ne ba se na boima. Empa ba bang ba fisiks li pheha khang ea hore ha e le hantle likaroloana ho na le batho ba bangata infinitesimal, 'me batho ba bangata e ne e le lebaka le ka lebaka la ho haelloa bona.

Tse tharo-ile a tobana phatsa

Ho ea ka khopolo ea ho oscillations neutrino, linthong tsa tlhaho, ho na le mefuta e meraro e fapaneng ea tsona. Ha e phatsa e na le boima, e le hore ha e ntse e susumelletsa ho ka feta ho tloha mofuta mong ho e 'ngoe. mefuta e meraro - dieleketerone, muons le tau ga - ka sebelisana le ntho e ka fetoloa ho ngollana phatsa qosoa (elektrone le muon mo ga tau leptons). "Oscillation" ka lebaka la quantum nyenyenyane. neutrino mofuta hase kamehla. Ho fetola ha nako e ntse. Neutrinos, le ileng la qala teng ka e-mail, ka fetoha muon mo e, 'me joale khutlela. Kahoo, phatsa, thehoa ea mantlha ea letsatsi, ka tsela e eang Earth ka nako le nako fetoloa neutrinos muon mo le sekgoeng. Kaha Davis semilolog ka khona ho utloa feela elektrone-neutrinos, e neng e ka etsa hore motho a transmutation tsa nyutlelie tsa chloride ka argon, ho ne ho bonahala ka etsahala hore ebe ho neutrino sieo fetoha mefuta e meng. (E fellang kateng le hore neutrinos oscillate hare Letsatsi, 'me ha ho tsela e eang Earth).

The teko ea Canada

Tsela feela ea hore a leke sena e ne e ho bopa semilolog hore ba ile ba sebetsa bakeng sa mefuta eohle ea tse tharo tsa neutrinos. Qalang ho tswa 90s Arthur McDonald oa Univesithi ea Mofumahali ka Ontario, o ile a etella sehlopha, e leng o etsoang tsoa ka ka ka Sudbury, Ontario. Tlhomamiso na le lithane tse ka ea metsi boima, a fana ka le madi a kadimo ke 'Muso oa Canada. metsi boima ke ka seoelo, empa ka tlhaho li etsahala mofuta o mong oa metsi, ao ho 'ona ho hydrogen e nang le proton e le e mong o nkeloa sebaka ke isotope deuterium lona boima, e kenyelletsa ditokiseletso proton le ba neutron. 'muso oa Canada tse bokeletsoeng metsi boima, m. K. E sebelisoa e le setsidifatsi ka melena nyutlelie. All mefuta e meraro ea neutrinos ka timetsa deuterium ho theha protons le neutron, le neutron ebe baloa. Semilolog ngolisitsoeng ka ka makhetlo a mararo palo eo bo bapisoa le Davis - hantle chelete eo molemo ka ho fetisisa ea bolela esale pele ka dikai Sun. Sena se bontša hore le elektrone-neutrinos ka oscillate ka mefuta e tsa lona tse ling.

teko Japanese

Pota ka nako e tšoanang, Takaaki Kadzita ho tloha Univesithing ea Tokyo khanna teko e 'ngoe e ikhethang. semilolog A mounted ka theko Japane tlalehiloeng neutrinos tla ha ho tswa hare-hare ho letsatsi, 'me ho tloha sepakapaka ka holimo. Ka le proton thulana oa mahlaseli marang le sepakapaka li thehoa lishaoara ea likaroloana tse ling, ho akarelletsa le neutrinos muon mo. Ka ka tseo ba li sokolohela nuclei hydrogen ka muons. Semilolog Kadzity ne ke bona likaroloana tla ka litsela tse peli. Ba bang ba oela holimo, ba tsoang sepakapakeng, ha ba bang ba fallela ho tloha tlaase. palo ea likaroloana ne e fapaneng, e le hore ne a bua ka mofuta bona e fapaneng - ba ne ba ka lintlha tse sa tšoaneng oscillatory potoloho ea eona.

Phetohelo ho Saense

Ho tsohle oscillations eksotiske le makatse, empa ke hobane'ng ha neutrino le boima lebisa tlhokomelo haholo? Lebaka leo e bonolo. Ka mohlala maemo a mathomo phatsa ea fisiks, ntshetswa pele ka lebaka la ho lilemo tse mashome a mahlano ea ho qetela ea lekholo la lilemo la mashome a mabeli, tseo ka nepo e hlalosa lintho tse hlokometsoeng e meng eohle ka accelerators le liteko tse ling, neutrinos ne e lokela ho massless. Ho sibolloa ha neutrino boima e bontša hore ntho e 'ngoe e haellang. Standard Model ha ka ho feletseng. Sieo likarolo hona e tla sibolloa - ka thuso ea Large Hadron Collider kapa mang, a e-s'o bōptjoa mochine ka thoeng.