Perşembe günü, araştırmacılar bir nötrino'nun en kesin ölçümünü sundular ve evrenimize nüfuz eden hayalet malzeme yalamalarının mümkün olan maksimum kütlesini ölçeklendirdiler.
Science dergisinde yayınlanan sonuç, bir nötrino'nun tam kütlesini, sadece üst sınırını tanımlamıyor. Ancak bulgu, fizikçilerin daha fazlasını bulmalarına yardımcı olur, bu da sözde standart modelle yanlış yanlıştır, en iyi-Wenn, aynı zamanda atom altı alanını yöneten eksik hukuk teorisi. Bir yol, fizikçilerin bunun tamamen olmadığını bildiği gibi, nötrino'nun hiç kütlesi olmamasıdır.
Daha büyük ölçekler söz konusu olduğunda, nötrinos kozmologları hakkında daha fazla bilgi edinmek, galaksiler arasındaki bağlantılar ve Big Bang'den bu yana kozmosun genişlemesini neyin etkilediği de dahil olmak üzere evrenin her zaman dayanıklı resmini doldurmaya yardımcı olacaktır.
Chapel Hill, North Carolina Üniversitesi fizikçisi ve yeni çalışmanın yazarı John Wilkerson, “Neden burada olduğumuzu anlamaya çalışıyoruz” dedi. “Ve bu, nötrinoların önemli bir rol oynayabileceği bir şey.”
Fizikçiler nötrinolar hakkında birkaç şey biliyorlar. Atomik çekirdeklerin bir araya geldiği veya parçalandığı herhangi bir zamanda üretilen kozmos tarafından üretilirler. Ancak elektrik yükü taşımazlar ve tanınması çok zordur.
Nötrinolar ayrıca fizikçilerin lezzet olarak adlandırdığı üç tipte mevcuttur. Ve garip bir şekilde, uzay ve zaman boyunca ilerlediklerinde bir tattan diğerine dönerler, 2015 yılında Nobel Fizik Ödülü tarafından tanınan bir keşif. Bu dönüşümleri sağlayan altta yatan mekanizma, nötrinoların belirli bir kütleye sahip olması gereken fizikçiler anlamına geliyordu.
Ama aynı şekilde. Nötrinolar en azından hafiftir ve fizikçiler nedenini bilmiyorlar.
Almanya'daki Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü bilim adamı Alexey Lokhov, nötrino kütlesinin kesin değerlerinin tespit edilmesinin yeni fiziğin “portalına” yol açabileceğini söyledi. “Bu, şimdilik dünyanın en iyi sınırıdır,” dedi ekibinin ölçümü.
Dr. Lokhov ve meslektaşları, bir nötrino kütlesini daraltmak için Karlsruhe trityum nötrino veya Katrin'i kullandılar. 230 ayak uzunluğunda cihazın bir ucunda bir trityum kaynağı, özünde iki nötron bulunan daha ağır bir hidrojen versiyonu vardı. Trityum kararsız olduğundan, helyumda sökülür: bir nötron, bir elektron tüküren bir protona dönüşür. Ayrıca bir nötrino antimatter ikiz olan bir antineutrino tükürür. İkisinin özdeş bir kütlesi olmalıdır.
Orijinal trityum kütlesi çürümenin ürünleri arasında bölünmüştür: helyum, elektron ve antineutrino. Ne ne nötrino ne de antineutrinos doğrudan tespit edilemez, ancak deneyin diğer ucundaki bir sensör, çürüyen trityum tarafından dökülen 259 gün boyunca 36 milyon elektron görmüştür. Elektron hareketinin enerjisini ölçerek, antineeutrino için mümkün olan maksimum kütleyi dolaylı olarak serbest bırakabilirsiniz.
Parçacık fizikçileri tarafından kullanılan parçacık fizikçileri tarafından kullanılan kütlelerdeki bu değerin elektronlardan milyondan daha hafif olduğunu bulmuşlardır.
Kütlenin üst sınırı sadece nötrino tadı için ölçüldü. Ancak Dr. Wilkerson, gerisini hesaplamanın mümkün olduğunu söyledi.
En son ölçüm, Nötrino'nun olası kütlesini, 2022'de 0.8 elektron bulutunun Katrin İşbirliği ile tanımlanan önceki sınırın altında arttırır. Neredeyse iki kat daha fazla.
Çalışmaya dahil olmayan Washington Üniversitesi'nde fizikçi Elise Novitski, Katrin ekibinin dikkatli çabalarını övdü.
“Bu gerçekten sadece bir tur kuvveti,” dedi deney ve keşif. “Sonucuna tam güveniyorum.”
Katrin ekibi, 1000 veri gününden itibaren Nötrino kütlesinde daha dar bir sınırda çalışıyor ve bu da yıl sonuna kadar bekliyor. Bu, fizikçilere ölçüm için daha fazla elektron verir, bu da daha hassas bir ölçüme yol açar.
Diğer deneyler, Seattle'daki Proje 8 ve Orta Batı'daki iki fizikçiye dağıtılan derin yeraltı nötrino deneyi de dahil olmak üzere nötrino kütlesinin daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunacaktır.
Evreni sular altında bırakan büyük nötrino koleksiyonundan etkilenen tüm kozmosun yapısını inceleyen gökbilimciler, maksimum partikül kütlesinin kendi ölçümüne sahiptir. Dr. Wilkerson sınırlara karşılık gelir, boşa bakan gökbilimciler, partikül fizikçilerinin laboratuvarda hesapladığı şeyle uyuşmazlar.
“Gerçekten ilginç,” dedi. “Ve bunun için muhtemel çözüm standart modelin ötesinde fizik olacaktır.”
Science dergisinde yayınlanan sonuç, bir nötrino'nun tam kütlesini, sadece üst sınırını tanımlamıyor. Ancak bulgu, fizikçilerin daha fazlasını bulmalarına yardımcı olur, bu da sözde standart modelle yanlış yanlıştır, en iyi-Wenn, aynı zamanda atom altı alanını yöneten eksik hukuk teorisi. Bir yol, fizikçilerin bunun tamamen olmadığını bildiği gibi, nötrino'nun hiç kütlesi olmamasıdır.
Daha büyük ölçekler söz konusu olduğunda, nötrinos kozmologları hakkında daha fazla bilgi edinmek, galaksiler arasındaki bağlantılar ve Big Bang'den bu yana kozmosun genişlemesini neyin etkilediği de dahil olmak üzere evrenin her zaman dayanıklı resmini doldurmaya yardımcı olacaktır.
Chapel Hill, North Carolina Üniversitesi fizikçisi ve yeni çalışmanın yazarı John Wilkerson, “Neden burada olduğumuzu anlamaya çalışıyoruz” dedi. “Ve bu, nötrinoların önemli bir rol oynayabileceği bir şey.”
Fizikçiler nötrinolar hakkında birkaç şey biliyorlar. Atomik çekirdeklerin bir araya geldiği veya parçalandığı herhangi bir zamanda üretilen kozmos tarafından üretilirler. Ancak elektrik yükü taşımazlar ve tanınması çok zordur.
Nötrinolar ayrıca fizikçilerin lezzet olarak adlandırdığı üç tipte mevcuttur. Ve garip bir şekilde, uzay ve zaman boyunca ilerlediklerinde bir tattan diğerine dönerler, 2015 yılında Nobel Fizik Ödülü tarafından tanınan bir keşif. Bu dönüşümleri sağlayan altta yatan mekanizma, nötrinoların belirli bir kütleye sahip olması gereken fizikçiler anlamına geliyordu.
Ama aynı şekilde. Nötrinolar en azından hafiftir ve fizikçiler nedenini bilmiyorlar.
Almanya'daki Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü bilim adamı Alexey Lokhov, nötrino kütlesinin kesin değerlerinin tespit edilmesinin yeni fiziğin “portalına” yol açabileceğini söyledi. “Bu, şimdilik dünyanın en iyi sınırıdır,” dedi ekibinin ölçümü.
Dr. Lokhov ve meslektaşları, bir nötrino kütlesini daraltmak için Karlsruhe trityum nötrino veya Katrin'i kullandılar. 230 ayak uzunluğunda cihazın bir ucunda bir trityum kaynağı, özünde iki nötron bulunan daha ağır bir hidrojen versiyonu vardı. Trityum kararsız olduğundan, helyumda sökülür: bir nötron, bir elektron tüküren bir protona dönüşür. Ayrıca bir nötrino antimatter ikiz olan bir antineutrino tükürür. İkisinin özdeş bir kütlesi olmalıdır.
Orijinal trityum kütlesi çürümenin ürünleri arasında bölünmüştür: helyum, elektron ve antineutrino. Ne ne nötrino ne de antineutrinos doğrudan tespit edilemez, ancak deneyin diğer ucundaki bir sensör, çürüyen trityum tarafından dökülen 259 gün boyunca 36 milyon elektron görmüştür. Elektron hareketinin enerjisini ölçerek, antineeutrino için mümkün olan maksimum kütleyi dolaylı olarak serbest bırakabilirsiniz.
Parçacık fizikçileri tarafından kullanılan parçacık fizikçileri tarafından kullanılan kütlelerdeki bu değerin elektronlardan milyondan daha hafif olduğunu bulmuşlardır.
Kütlenin üst sınırı sadece nötrino tadı için ölçüldü. Ancak Dr. Wilkerson, gerisini hesaplamanın mümkün olduğunu söyledi.
En son ölçüm, Nötrino'nun olası kütlesini, 2022'de 0.8 elektron bulutunun Katrin İşbirliği ile tanımlanan önceki sınırın altında arttırır. Neredeyse iki kat daha fazla.
Çalışmaya dahil olmayan Washington Üniversitesi'nde fizikçi Elise Novitski, Katrin ekibinin dikkatli çabalarını övdü.
“Bu gerçekten sadece bir tur kuvveti,” dedi deney ve keşif. “Sonucuna tam güveniyorum.”
Katrin ekibi, 1000 veri gününden itibaren Nötrino kütlesinde daha dar bir sınırda çalışıyor ve bu da yıl sonuna kadar bekliyor. Bu, fizikçilere ölçüm için daha fazla elektron verir, bu da daha hassas bir ölçüme yol açar.
Diğer deneyler, Seattle'daki Proje 8 ve Orta Batı'daki iki fizikçiye dağıtılan derin yeraltı nötrino deneyi de dahil olmak üzere nötrino kütlesinin daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunacaktır.
Evreni sular altında bırakan büyük nötrino koleksiyonundan etkilenen tüm kozmosun yapısını inceleyen gökbilimciler, maksimum partikül kütlesinin kendi ölçümüne sahiptir. Dr. Wilkerson sınırlara karşılık gelir, boşa bakan gökbilimciler, partikül fizikçilerinin laboratuvarda hesapladığı şeyle uyuşmazlar.
“Gerçekten ilginç,” dedi. “Ve bunun için muhtemel çözüm standart modelin ötesinde fizik olacaktır.”