Получены первые намеки на эффект Михеева–Смирнова–Вольфенштейна при движении нейтрино сквозь Землю

Рис. 1. Нейтринный детектор Super-Kamiokande — огромный подземный бак, заполненный водой, в которой пролетающие нейтрино изредка выбивают электроны и порождают вспышки света

Рис. 1. Нейтринный детектор Super-Kamiokande — огромный подземный бак, заполненный водой, в которой пролетающие нейтрино изредка выбивают электроны и порождают вспышки света. Эти вспышки регистрируются тысячами фотоумножителей, которыми усеяны стенки бака, и по этому отклику восстанавливается энергия и направление прихода нейтрино. Изображение с сайта physics.aps.org

Коллаборация Super-Kamiokande, работающая на одноименном детекторе нейтрино, сообщает, что в данных, накопленных за 18 лет работы, начинает проступать эффект Михеева–Смирнова–Вольфенштейна, вызванный прохождением нейтрино сквозь толщу Земли. До сих пор этот теоретически предсказанный эффект проверялся только косвенно; новый результат представляет собой первую прямую его проверку.

Нейтринная физика

Нейтринная физика в последние годы на подъеме. Нейтрино — совершенно особенные объекты, непохожие на другие частицы. Можно даже сказать, что свойства нейтрино — их мизерные, но ненулевые массы, их сильные осцилляции и прочие их характеристики — выходят за пределы Стандартной модели физики элементарных частиц. Правда, пока что остается непонятным, куда именно они выходят, на какие именно новые теории они намекают. Поэтому, тщательно изучая нейтрино, физики надеются заметить нечто, что они уже давно и безрезультатно ищут на коллайдерах высоких энергий.

Регистрировать нейтрино очень трудно. Однако в распоряжении физиков есть очень интенсивные источники нейтрино, как природные (Солнце, космические лучи, естественная радиоактивность), так и искусственные (ядерные реакторы, пучки нестабильных частиц). Умножение ничтожной вероятности регистрации каждого отдельного нейтрино на огромный нейтринный поток приводит в конце концов к небольшому, но вполне надежно отслеживаемому темпу регистрации нейтринных событий. Детекторы нейтрино, коих во всём мире уже десятки, накапливают статистику годами, а затем физики, обработав ее, измеряют разнообразные характеристики нейтрино.

Об активности этой темы говорит тот факт, что практически ежегодно физики открывают для себя какую-то новую сторону нейтринных свойств. На днях в журнале Physical Review Letters вышла статья с еще одним экспериментальным результатом. Коллаборация Super-Kamiokande, работающая на одноименном японском нейтринном детекторе, сообщает, что ей впервые удалось напрямую зарегистрировать воздействие вещества на свойства нейтринных осцилляций — так называемый эффект Михеева–Смирнова–Вольфенштейна. По правде говоря, этот теоретически предсказанный эффект уже считается экспериментально доказанным. Однако его подтверждение до сих пор было косвенным — через воздействие солнечных глубин на свойства рожденных в центре Солнца нейтрино. Сейчас Super-Kamiokande сообщает о том, что этот эффект начинает проявляться и при прохождении нейтрино сквозь толщу Земли. Детектор видит, что потоки солнечных нейтрино, попадающих в детектор днем и ночью, заметно различаются, что и свидетельствует о влиянии земного вещества на движение нейтрино.

Осцилляции нейтрино и МСВ-эффект

Рассказ об этой работе следует начать с пояснения, что такое осцилляции нейтрино (см. также подборку вводных материалов по нейтринной физике). Физикам известны три сорта нейтрино — электронное, мюонное и тау-нейтрино. Они все нейтральны и обладают некоторыми другими одинаковыми свойствами, поэтому их можно смешивать друг с другом. Каждое конкретное нейтрино не обязано быть строго электронным или строго мюонным, а может существовать в виде их комбинации: отчасти электронное, отчасти мюонное. Такая возможность — неизбежное следствие квантовой механики. Оказывается, это не просто гипотетическая возможность; нейтрино в самом деле ведут себя именно так. Более того, доля электронного или мюонного нейтрино не фиксирована, а меняется во время движения. То, что родилось в распаде нестабильной частицы как чисто мюонное нейтрино, по ходу движения приобретает некоторую долю «электронности», а на еще большем удалении оно снова может стать мюонным, и т. д. Такое периодическое изменение сорта нейтрино при их движении и называется нейтринными осцилляциями (рис. 2).

Рис. 2. Иллюстрация идеи нейтринных осцилляций. Две волны с разной частотой изображают два типа нейтрино разной массы

Рис. 2. Иллюстрация идеи нейтринных осцилляций. Две волны с разной частотой изображают два типа нейтрино разной массы. В зависимости от того, складываются они в фазе или в противофазе, суммарный эффект воспринимается как электронное или как мюонное нейтрино. Изображение с сайта physicsworld.com

Нейтринные осцилляции — факт, экспериментально подтвержденный на многочисленных нейтринных детекторах. Фундаментальная причина осцилляций — в разбалансировке масс и сортов нейтрино. Нейтрино определенной массы не обладает каким-то определенным сортом. И наоборот, нейтрино определенного сорта (например, электронное), не обладает определенной массой. А вот откуда в свойствах нейтрино взялась такая разбалансировка — доподлинно не известно, это одна из главных загадок нейтрино.

В новой статье коллаборации Super-Kamiokande речь идет не просто об осцилляциях нейтрино, а о том, как на них влияет толща Земли. Это явление уже более тонкое, и называется оно эффектом Михеева–Смирнова–Вольфенштейна (МСВ). МСВ-эффект — это дополнительные осцилляции, которые испытывают нейтрино при движении сквозь плотное вещество. Это чем-то напоминает то, что происходит со светом, когда он летит в прозрачной среде. Свет взаимодействует с атомами среды, и это взаимодействие меняет свойства световой волны — она движется медленнее. Нейтрино в веществе ведет себя аналогично: оно взаимодействует с электронами вещества, и это слегка меняет его скорость. Этот эффект работает по-разному для электронных и мюонных нейтрино (всё-таки в веществе у нас имеются электроны, а не мюоны!), а значит, он модифицирует и осцилляции между нейтрино разного сорта: меняется длина осцилляций и их интенсивность.

Это самая простая разновидность МСВ-эффекта, относящаяся к движению нейтрино сквозь среду постоянной плотности; именно она была описана Вольфенштейном в его работе 1978 года. Для описания движения нейтрино сквозь Землю этого эффекта достаточно. Вторая, более любопытная и более важная версия этого эффекта — это резкое усиление осцилляций в среде с плавно изменяющейся плотностью. Такие условия существуют внутри Солнца: нейтрино, рожденное в солнечных глубинах, выходит наружу и проходит через всю толщу солнечного вещества с постепенно уменьшающейся плотностью. Этот эффект описали в 1986 году Михеев и Смирнов, и именно он оказался ключевым моментом в решении загадки солнечных нейтрино.

«Солнечная» версия МСВ-эффекта была, фактически, подтверждена в начале 2000-х годов. Физики тогда смогли наконец-то измерить потоки всех типов нейтрино, летящих от Солнца, и убедились, что результаты сходятся с теорией. Однако это подтверждение, конечно, является косвенным. Солнце нам дано в единственном экземпляре; мы не можем поставить контрольный эксперимент — убрать все слои Солнца, кроме самого центрального, и проверить, как изменится поток нейтрино.

Прямую проверку МСВ-эффекта может дать Земля — достаточно сравнить поток солнечных нейтрино, которые попадают в установку днем и ночью. Дневные нейтрино попадают в детектор сразу из межпланетного пространства (тонкая земная атмосфера не в счет), а ночные проходят вначале тысячи километров сквозь земную толщу, прежде чем достигнут детектора (рис. 3). Количество нейтрино, падающих на Землю, в обоих случаях одинаково, но ночные нейтрино имеют дополнительный шанс превратиться из мюонных в электронные. А поскольку детектор Super-Kamiokande регистрирует преимущественно электронные нейтрино, он должен увидеть усиление ночного потока нейтрино по сравнению с дневным.

Рис. 3. Поток нейтрино, регистрируемый детектором, может различаться днем и ночью из-за того, что при движении нейтрино сквозь Землю их сорт меняется за счет МСВ-эффекта

Рис. 3. Поток нейтрино, регистрируемый детектором, может различаться днем и ночью из-за того, что при движении нейтрино сквозь Землю их сорт меняется за счет МСВ-эффекта. Здесь цветными стрелками показаны нейтрино разного сорта; яркость стрелок обозначает интенсивность потока соответствующих нейтрино. Изображенные здесь изменения усилены для наглядности

Теория предсказывает, что для нейтрино с энергией несколько МэВ эффект должен получиться небольшим, для описываемой ситуации он составляет примерно 3,3%. Следовательно, для его обнаружения потребуется накопить довольно большую статистику нейтринных попаданий, иначе небольшое отличие просто будет незаметным на фоне статистических флуктуаций. А поскольку нейтрино — трудноуловимые частицы, неудивительно, что до сих пор этот эффект не обнаруживался.

Результат Super-Kamiokande

Коллаборация Super-Kamiokande начала измерять разницу между дневным и ночным потоком довольно давно. Так, в их статье 2004 года приводятся такие результаты: ночной поток превышает дневной на (1,8 ± 1,6 ± 1,2)%, где две указанных неопределенности отвечают статистической и систематической погрешностям. Ясно, что такой результат ни в коей мере не является свидетельством в пользу реальности искомого эффекта — ведь нулевой результат тоже вполне согласуется с этим числом.

По мере накопления данных и совершенствования методики погрешность уменьшалась, а эффект не исчезал. В опубликованной на днях статье коллаборация приводит результат, полученный уже из данных за 18-летний период работы. Разница между ночным и дневным потоками составляет сейчас (3,2 ± 1,1 ± 0,5)%. При объединении этого результата с данными другого нейтринного детектора, SNO, разница потоков становится еще чётче: (2,9 ± 1,0)%. Это число уже практически дотягивает до величины в три стандартных отклонения — той границы, за которой физики уже серьезно говорят об указании на наличие эффекта.

Таким образом, МСВ-эффект, по всей видимости, стал наконец-то виден напрямую, а не только косвенно. Впрочем, окончательное открытие будет объявлено только тогда, когда статистическая значимость эффекта достигнет 5 стандартных отклонений. Для этого потребуется либо еще одно десятилетие набора данных, либо существенное увеличение размеров детектора. Такие планы у японской группы уже имеются. В ближайшие годы начнется реализация проекта Hyper-Kamiokande, который должен как минимум на порядок улучшить чувствительность детектора к сверхредким процессам, включая регистрацию нейтрино. Когда он будет построен, он за считанные месяцы превзойдет нынешний результат.

Последний момент, который полезно подчеркнуть: зачем физики стремятся измерить разницу нейтринных потоков днем и ночью, если всё и так вполне сходится с теорией. Дело в том, что эта разница зависит от свойств нейтрино, а сами эти свойства известны намного хуже, чем свойства других частиц. Это связано как с трудностью регистрации нейтрино, так и с их непохожестью на другие частицы. Нейтрино в миллиарды раз легче других частиц, и никто не знает, почему; впрочем, большинство физиков подозревает, что механизм обретения массы у нейтрино совершенно иной, нехиггсовский. Нейтрино смешиваются друг с другом, но их параметры смешивания известны с большими погрешностями. Наконец, совершенно неизвестно, нарушается ли CP-симметрия в нейтринных процессах — соответствующая величина пока не поддается измерению. Физики чувствуют, что нейтрино могли бы им рассказать много интересного, и поэтому пытаются всеми способами уточнить их параметры. Точное измерение разницы между дневным и ночным потоками солнечных нейтрино — один из способов это сделать.

Источник: The Super-Kamiokande Collaboration. First Indication of Terrestrial Matter Effects on Solar Neutrino Oscillation // Phys. Rev. Lett. 112, 091805 (2014); статья свободно доступна в архиве е-принтов как arXiv:1312.5176 [hep-ex].

См. также:
1) M. Schirber. Focus: Neutrinos Are Brighter at Night // Physics 7, 24 (2014) — доступный рассказ об этом исследовании.
2) С. П. Михеев, А. Ю. Смирнов. Резонансные осцилляции нейтрино в веществе // УФН 153, 3 (1987).
3) С. С. Герштейн. Загадки солнечных нейтрино // Соросовский образовательный журнал, вып. 8 (1997).
4) Р. Дэвис (мл.). Полвека с солнечным нейтрино // УФН 174, 408 (2004) и М. Кошиба. Рождение нейтринной астрофизики // УФН 174, 418 (2004) — нобелевские лекции.
5) Л. А. Кузьмичев. Нейтринная астрофизика, раздел электронного учебника НИИЯФ МГУ.

Игорь Иванов


29
Показать комментарии (29)
Свернуть комментарии (29)

  • lesnik  | 04.04.2014 | 07:54 Ответить
    А осциляции нейтрино в вакууме не связывают со взаимодействием с какими-нибудь неизвестными частицами?
    Ответить
    • Игорь Иванов > lesnik | 04.04.2014 | 10:04 Ответить
      Осцилляции — это как был распад 1 -> 1, когда на выходе тоже одна частица. Этот распад должен сохранять энергию и импульс, поэтому частица и летит вперед без отклонения. При рассеянии на отдельной частице будет меняться кинематика, т.к. будет передаваться импульс/энергия, и из-за этого пропадут эффекты когерентности.

      Однако может быть так, что изначально нейтрино были безмассовые и взаимодействовали с каким-то полями или их квантованными версиями, частицами. Тогда при движении нейтрино возникают квантовые флуктуации, включающие и новые частицы, и вот эти флуктуации уже смешивают сорта нейтрино. «Механизм качель» образования нейтринных масс, по сути, использует эту идею. Т.е. новые частицы могут появляться внутри петлевых флуктаций, но не в виде отдельных частиц, на которые идет рассеяние.
      Ответить
      • lesnik > Игорь Иванов | 04.04.2014 | 12:16 Ответить
        Да, спасибо. Я к тому говорил, что раз Земля влияет на осцилляции нейтрино (или только влияет не создает?), то почему не может влиять другая материя?
        Ответить
        • Игорь Иванов > lesnik | 04.04.2014 | 15:28 Ответить
          Если бы у нас тут в Солнечной системе была какая-то новая материя с достаточно большой плотностью, мы бы заметили ее по гравитационным эффектам.

          > ...влияет на осцилляции нейтрино (или только влияет не создает?)

          Она влияет, не создает. Но она тем самым может возродить уже прекратившиеся осцилляции. Я не писал в новости, но вообще те нейтрино, которые подлетают к Земле от Солнца, они уже «наосциллировались». Они уже не осциллируют, поскольку нейтринные состояния с разной массой разошлись в пространстве и пропала когерентность. Прохождение нейтрино через Землю заставляет их возродить угасшую было страсть к осцилляциям :)
          Ответить
          • nicolaus > Игорь Иванов | 04.04.2014 | 19:24 Ответить
            "Они уже не осциллируют, поскольку нейтринные состояния с разной массой разошлись в пространстве и пропала когерентность. Прохождение нейтрино через Землю заставляет их возродить угасшую было страсть к осцилляциям :)"

            Скажем так. Первая часть нейтрино, которая летит впереди, прореагировала в детекторе. Что будет со второй частью, которая отстает?
            Ответить
            • a_b > nicolaus | 05.04.2014 | 09:36 Ответить
              Осциллируют вероятности. Если P1=1, то P2=0 - больше ничего не "прилетит".
              Ответить
              • nicolaus > a_b | 05.04.2014 | 10:21 Ответить
                Да. Но массовые части уже не когерентны. Или когерентны, несмотря на то, где бы они не находились друг относительно друга (т.е. вероятности Р1 и Р2 в любом случае связаны между собой через угол смешивания)?
                Ответить
              • Роман Пехов > a_b | 06.04.2014 | 12:46 Ответить
                Обращаю Ваше внимание, здесь пасётся тролль с именем а_b, где «а» – кириллическое. На Вашем месте я бы попросил модератора принять меры.
                Ответить
            • Игорь Иванов > nicolaus | 05.04.2014 | 14:34 Ответить
              Это один нейтринный квант, говорить о его «частях» надо аккуратно. Если в какой-то момент произошла реакция с этим нейтрино, никаких «других» частей у него уже нет. Произошел коллапс волновой функции.

              Вы можете то же сделать с фотонами. Фотон пролетает сквозь полупрозрачное зеркало, расщепляется и идет по двум разным рукавам интерферометра, причем оба пути ведут на один фотодетектор. Если разность хода между двумя путями будет больше длины когерентности, никакой интерференции уже не будет. Говоря вашим языком, как две «части» фотона разошлись в пространстве и не пересекаются. Как только произошло срабатывание датчика, обе «части» фотона прекращают существование.
              Ответить
              • goranovich > Игорь Иванов | 05.04.2014 | 15:49 Ответить
                а можно сделать полупрозрачное зеркало для протонов например? пол-протона - в одну сторону, половину - в другую? а потом на датчике сводим половинки вместе и делаем их коллапс?
                Ответить
                • nicolaus > goranovich | 05.04.2014 | 21:13 Ответить
                  А зачем?
                  Можно сделать две тонкие щели, расположенные близко друг от друга. Протон раздвоится и пройдет чрез эти щели. А потом сойдется при ударе об мишень.
                  Ответить
              • nicolaus > Игорь Иванов | 05.04.2014 | 21:09 Ответить
                В моем понимании осцилляции нейтрино можно интерпретировать следующим образом. Нейтрино можно представить как суперпозицию по меньшей мере двух массовых частей. В зависимости от угла смешивания этих частей детектируется мюонное или электронное нейтрино, примерно как показано на рис. 2. Изменение угла смешения (или фазы) можно объяснить разной скоростью распространения этих частей.

                Я согласен, что эти части являются частями «одного нейтринного кванта». Однако не согласен с тем, что волновые функции этих частей могут потерять когерентность между собой.

                Если между частями отсутствует когерентность, то не имеет смысла писать об угле смешивания частей нейтрино. При этом нейтрино не может превратиться ни в мюонное ни в электронное. В этом случае то, что раньше было нейтрино, должно зависнуть в неопределенном состоянии и должно исчезнуть из нашего мира.
                Ответить
                • nicolaus > nicolaus | 06.04.2014 | 08:05 Ответить
                  Похоже, я понял, о какой когерентности идет речь. Если нейтрино одного сорта рождены в компактном источнике, например в центре Солнца, то при их распространении, например в сторону Земли, возникают узлы в которых волнообразно возникают избытки электронных или мюонных нейтрино. Учитывая, что скорость распространения нейтрино в потоке имеет небольшой разброс, вершины узлов нейтрино разных сортов размываются в пространстве при их удалении от Солнца и происходит усреднение: «те нейтрино, которые подлетают к Земле от Солнца, они уже «наосциллировались». При этом считается, что поток нейтрино потерял когерентность. В тоже время, каждый нейтрино, если его взять по отдельности, не перестает осциллировать. Это так?
                  Ответить
      • PavelS > Игорь Иванов | 04.04.2014 | 12:38 Ответить
        Аналогия с распадом как-то не очень, т.к. все распады идут случайным образом, вероятность падает по экспоненте. Тут же как я вижу циклический процесс вместо того чтобы получить установившуюся картину "всего треть". Ну меня такая аналогия как-то больше сбивает с толку.
        Ответить
        • Игорь Иванов > PavelS | 04.04.2014 | 15:24 Ответить
          Ну да, несколько непривычно, но это потому, что продукты обычного распада разлетаются и уже друг с другом не столкнутся. А если вы предоставите для этих продуктов маленькое замкнутое пространство, так чтоб продукты распада могли сталкиваться вновь и вновь, то у вас станет возможным возрождение нестабильной частицы и ее новый распад.
          В случае осцилляций (распада на одну частицу) такой проблемы нет, и поэтому обратный процесс всегда легко может идти.
          Ответить
          • PavelS > Игорь Иванов | 05.04.2014 | 22:31 Ответить
            Нет, я хотел обратить внимание на другую особенность. Распады описываются через теорию случайных процессов. Я уже подзабыл, 15 лет таки не учил, вероятно это называется "Цепь Маркова с непрерывным временем". Далее нарисуем граф, где у нас есть 3 вершины графа (3 чистые состояния ), так что их соединяют 6 ориентированных дуг (процессов превращения). Т.е. всё обратимо. И если каждый процесс случайный с постоянной скоростью, то тогда мы постепенно приходим к равновесному состоянию системы в целом. Т.е. такая система не имеет колебаний, тем более - она никогда не вернётся в "чистое" состояние. Т.е. любой обратимый "химический" процесс приходит в равновесное состояние - у нас со временем будет грязная смесь продуктов реакции и исходных компонент.

            В случае же осцилляций я так понимаю система периодически возвращается в исходное состояние в котором начисто отсутствуют продукты распада, причем этот процесс протекает детерминировано. Т.е. если пустить монохроматический пучок электронных нейтрино, то на некотором расстоянии детектор будет снова видеть только электронные нейтрино.

            Или я всё перепутал?
            Ответить
            • kbob > PavelS | 06.04.2014 | 20:04 Ответить
              Осцилляции бывают не только у нейтрино. К-мезоны, B-мезоны тоже осциллируют.
              http://www.femto.com.ua/articles/part_2/2685.html
              Осцилляции возникают в процессе эволюции в пространстве-времени ПАКЕТА КОГЕРЕНТНЫХ смешанных состояний (массовые состояния нейтрино, не обладающие по отдельности определенным ароматом). Являясь собств. состояниями гамильтониана в вакууме, они обладают определёнными энергиями и фазовыми скоростями, но из-за различия в массах эти скорости разные.
              Влияние среды связано с упругим рассеянием на нулевой угол осциллирующих состояний на компонентах среды. Такое рассеяние сводится к дополнительному изменению фазовых скоростей.

              Конверсия нейтрино является частным случаем осцилляций
              http://www.femto.com.ua/articles/part_2/3355.html
              Ответить
  • а_b  | 04.04.2014 | 09:27 Ответить
    почему сорта нейтрино именно три, может их больше? кварков тоже не сразу всех сосчитали..
    Ответить
    • Игорь Иванов > а_b | 04.04.2014 | 09:59 Ответить
      Коллайдер LEP в 90-х годах детально измерил профиль Z-бозонного резонанса и выяснил, что форма кривой в точности соответствует ровно трем сортам легких нейтрино (ну как легких, легче 45 ГэВ). 2 сорта или 4 сорта исключены с очень высокой статистической значимостью. При этом детектировать эти нейтрино не нужно, просто само по себе их наличие говорит о том, что есть процесс распада Z -> nu-анти-nu, а значит форма кривой изменится от нового сорта нейтрино. Так что таких нейтрино уже больше нет, это точно.

      Это относится к обычным нейтрино, которые связаны с Z-бозоном по всем правилам Стандартной модели. Но могут быть и другие нейтрино с другими свойствами. Например, стерильные — они с Z-бозоном не связаны, поэтому они не закрыты. В них действительно может происходить осцилляция обычных нейтрино, и такие осцилляции люди пытаются искать. Но если она и идет, но она не слишком сильная, поскольку иначе бы давно была бы заметна недостача солнечных или реакторных нейтрино (в суммарном потоке).

      Еещ могут быть тяжелые нейтрино, от сотен ГэВ и до огромных масштабов масс. Но это уже всяко совсем другие частицы. Такие частицы тоже ищут. Теоретически такие частицы полезны, т.к. если такие частицы очень тяжелые, они естественным образом объяснят, почему обычные нейтрино очень легкие (see-saw mechanism, «механизм качель» образования нейтринных масс).
      Ответить
    • GogaRostov > а_b | 04.04.2014 | 13:56 Ответить
      О числе типов нейтрино можно судить и из астрофизических наблюдений плотности первичного гелия. Дело в том, что количество первичного гелия позволяет определить момент времени и температуру, при которых произошла “закалка” Вселенной, зафиксировавшая отношение распространённостей протонов и нейтронов. С другой стороны, время и температуру можно считать по уравнениям Эйнштейна, в которых и появляется количество типов нейтрино. В результате, мы можем определить это количество, и оно оказывается равным трём.
      Ответить
  • torque_xtr  | 04.04.2014 | 11:22 Ответить
    Все-таки не дает покоя вопрос, что будет с нейтрино подходящей энергии, если оно распространяется в кристалле с выполнением условия дифракции, когда период решетки в (достаточной) точности равен длине волны, к примеру, для электронного нейтрино...
    Ответить
    • Игорь Иванов > torque_xtr | 04.04.2014 | 15:21 Ответить
      Да ничего особенного. Даже если все резонансные условия выполнены, сама по себе амплитуда рассеяния на каждой кристаллографической плоскости мизерная, скажем 10^{-20}. Резонансные условия ее усиливают, но усиление пропорцоинально кол-ву плоскостей. Так что вам потребуется создать кристалл с соответствующим кол-вом плоскостей (т.е. монокристалл размерами в миллионы километров) и, кроме того, обеспечить когерентность нейтрино по всему кристаллу.
      Ответить
      • torque_xtr > Игорь Иванов | 04.04.2014 | 20:39 Ответить
        Убедился. :) Миллион километров - 10^16 слоев, но даже если 10 км и с порошком хватало бы на эпизодические срабатывания, то только на одно очень узкое направление...
        Ответить
  • Икарыч  | 04.04.2014 | 13:19 Ответить
    "...механизм обретения массы у нейтрино совершенно иной, нехиггсовский"

    А какой тогда еще может быть?
    Ответить
    • kbob > Икарыч | 04.04.2014 | 14:41 Ответить
      Да, вот никто незнает.
      Ответить
    • Игорь Иванов > Икарыч | 04.04.2014 | 15:18 Ответить
      Например, see-saw. В такой модели есть очень тяжелые правые нейтрино, чьи массы (очень большие) получаются за счет другого механизма, не связанного с нашим «родным» хиггсовским полем (которое ответственно за нарушение электрослабой симметрии). А уже дальше родное хиггсовское индуцирует слабенькую связь между тяжелыми правыми и обычными левыми нейтринами. Так что хиггсовское поле играет роль, но без новых правых нейтрино в их огромными массами оно не справилось бы.
      Ответить
  • Angl  | 08.04.2014 | 22:05 Ответить
    Особенно хорошо в этом опыте то, что ночной поток больше, чем дневной, что сразу отметает все возражения о недостаточном экранировании от известных и неизвестных частиц.
    Но почасовой (поугловой) график в исходной статье не особо гладкий даже с учетом погрешностей. Жалко не приводится количество событий на вертикальной оси.
    Ответить
  • kuleobul  | 24.05.2014 | 14:23 Ответить
    В тексте новостей была приведена очень наглядная картинка для осцилляций двух типов нейтрино: nu1, nu2 в фазе и противофазе соответствуют nu_mu, nu_e. Как тогда может выглядеть подобная картинка для 3 типов нейтрино?
    Ответить
    • Игорь Иванов > kuleobul | 25.05.2014 | 23:10 Ответить
      Это упрощенная картинка, даже для случая смешивания двух сортов.
      Для трех попробуйте вот этот апплет: http://demonstrations.wolfram.com/NeutrinoOscillations/
      Ну или посмотрите картинки в википедии: http://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino_oscillation
      Ответить
Написать комментарий
Элементы

© 2005–2024 «Элементы»