Барлық нейтрино 0 заряды мен 0 массасы болған кезде электрон нейтрино, тау нейтрино мен муон нейтрино арасындағы айырмашылықты қалай айтуға болады?


жауап 1:

Менде SNO-да (Садбери Нейтрино обсерваториясы) жұмыс істейтін оқытушы болды, ол өткен жылы Нобель сыйлығын жеңіп алған командада - жапондық супер Камиоканде детекторымен бірге болған, сондықтан мен бұл туралы аздап білемін.

Әр түрлі нейтриндердің соқтығысу нәтижелері аздап ерекшеленеді. Біз сондай-ақ «Лептонның дәмін сақтау» әдісін қолданамыз - электронды нейтрино тек электронды отбасының басқа мүшесін, содан кейін басқа отбасылардан тек нақты / анти жұпты шығара алады.

Мысалы, зарядтау тогының реакциясын қарастырайық - электрон нейтрино электронды, мионутринино-муонды және т.б.

Бұл дегеніміз, тек электронды нейтрино зарядталған токпен әрекеттесе алады, өйткені күн нейтринолары энергиясы муондардың немесе таондардың қалдық массасынан аз болады. Сонымен, егер сіз зарядталған электрмен әрекеттесудің дәлелдерін көрсеңіз, бұл электронды нейтриноға байланысты болуы керек екенін білесіз, өйткені басқалары бұл процесті өткізе алатын болса, күн нейтриносы бұл үшін жеткілікті энергияға ие болмайды!

Сондықтан бұл нейтриндердің өздерінен емес, отбасылардағы айырмашылықтарды пайдаланады.

Басқа бірнеше әдістер бар - мен әр түрлі серпімді соқтығысу сызбалары бар диаграмманы есімде ұстаймын, сондықтан кейбір заттар үшін сәл басқаша соқтығысу қимасы бар деп ойлаймын - бірақ сіз жалпы сурет аласыз.

Мен нейтриндерді бөлек айту өте қиын нәрсе екендігімен келісемін - сондықтан олар үлкен үміт күту үшін үлкен детекторлар салуға мәжбүр болды! Физика пәнінің мұғалімі білмегеніне таң қалмаймын - бұл өте мамандандырылған білім.


жауап 2:

Жоғары энергиялы нейтрино детекторларында оқиғалардың екі негізгі түрі бар (мысалы, IceCube, Антарес және т.б.).

Бейтарап ағымдағы оқиғалар оқыс нейтрино ядроға түсіп, оны тұншықтырғанда пайда болады. Пиондар, сайып келгенде, шығарылады және жарық біткеннен кейін сізге көп қашықтық жетеді. Детектор мұны шамамен сфералық оқиға ретінде қарастырады. Бұл оқиға топологиясы хош иістердің арасында бірдей, сондықтан оны нақты айта алмайсыз.

Нейтрино өзінің серіктес лептонына айналатын оқиғалар әлі де ұқсас сфералық оқиға топологиясымен ядроға бастапқы әсер етеді, бірақ шығатын лептон зарядталғандықтан Черенков радиациясы жолға түседі.

Электрондар тұрақты, бірақ олар ең жеңіл лептондар болғандықтан, олар барлық энергиясын тез жоғалтады (құм арқылы жүретін мотоцикл туралы ойлаңыз). Электрондар барлық энергиясын детекторға салады, сондықтан сіз үлкен энергия өлшеуін аласыз. Алайда, таңдау жарық детекторлары арасындағы қашықтықтан аз болғандықтан, сіз бағытты өлшеулер аласыз.

Миондар материалды жыртуға жеткілікті ауыр, бірақ олар ыдырағанға дейін созылады. Олар детектордан кетер алдында ұзақ із қалдырады. Әдетте ыдырау және бастапқы өндіріс байқалмайды. Мюнстер жақсы бағыт береді, бірақ энергияны өлшеу нашар, өйткені сіз детекторға кірмес бұрын қанша энергия сақталғанын немесе детектордан шыққаннан кейін қанша қозғалғандығын білмейсіз.

Шық үшін сіз жасуша ядросына бірінші әсер етесіз, шық түскенге дейін із қалады, содан кейін ыдырайды. Егер сізде мұндай оқиғаны түсіру мүмкіндігі болмаса, ол «қос жарылыс» деп аталады. Бұл оқиғалар электрондарға қарағанда жақсы бағыт береді және энергияны өлшеу муондарға қарағанда жақсырақ болады деп үміттенеміз. Алайда, олар аз кездеседі және табу қиын.

Бұл «зарядталған ағымдық» оқиғалар және әртүрлі топологиялар жасалды. Айта кету керек, нейтрино детекторлары нейтрино мен антинейтринді ажырата алмайды.


жауап 3:

Жоғары энергиялы нейтрино детекторларында оқиғалардың екі негізгі түрі бар (мысалы, IceCube, Антарес және т.б.).

Бейтарап ағымдағы оқиғалар оқыс нейтрино ядроға түсіп, оны тұншықтырғанда пайда болады. Пиондар, сайып келгенде, шығарылады және жарық біткеннен кейін сізге көп қашықтық жетеді. Детектор мұны шамамен сфералық оқиға ретінде қарастырады. Бұл оқиға топологиясы хош иістердің арасында бірдей, сондықтан оны нақты айта алмайсыз.

Нейтрино өзінің серіктес лептонына айналатын оқиғалар әлі де ұқсас сфералық оқиға топологиясымен ядроға бастапқы әсер етеді, бірақ шығатын лептон зарядталғандықтан Черенков радиациясы жолға түседі.

Электрондар тұрақты, бірақ олар ең жеңіл лептондар болғандықтан, олар барлық энергиясын тез жоғалтады (құм арқылы жүретін мотоцикл туралы ойлаңыз). Электрондар барлық энергиясын детекторға салады, сондықтан сіз үлкен энергия өлшеуін аласыз. Алайда, таңдау жарық детекторлары арасындағы қашықтықтан аз болғандықтан, сіз бағытты өлшеулер аласыз.

Миондар материалды жыртуға жеткілікті ауыр, бірақ олар ыдырағанға дейін созылады. Олар детектордан кетер алдында ұзақ із қалдырады. Әдетте ыдырау және бастапқы өндіріс байқалмайды. Мюнстер жақсы бағыт береді, бірақ энергияны өлшеу нашар, өйткені сіз детекторға кірмес бұрын қанша энергия сақталғанын немесе детектордан шыққаннан кейін қанша қозғалғандығын білмейсіз.

Шық үшін сіз жасуша ядросына бірінші әсер етесіз, шық түскенге дейін із қалады, содан кейін ыдырайды. Егер сізде мұндай оқиғаны түсіру мүмкіндігі болмаса, ол «қос жарылыс» деп аталады. Бұл оқиғалар электрондарға қарағанда жақсы бағыт береді және энергияны өлшеу муондарға қарағанда жақсырақ болады деп үміттенеміз. Алайда, олар аз кездеседі және табу қиын.

Бұл «зарядталған ағымдық» оқиғалар және әртүрлі топологиялар жасалды. Айта кету керек, нейтрино детекторлары нейтрино мен антинейтринді ажырата алмайды.