Будущее физики — за громоздкими нейтрино

    В этом году Нобелевскую премию по физике придали конкретно им же, однако эта история лишь начинается. Ежели вы желаете обрисовать Вселенную, в какой мы живем сейчас, исходя из убеждений физика, надо осознать лишь три вещи:

    • какие разнообразные типы частиц умеют внутри нее присутствовать,
    • какие законы управляют взаимодействиями меж всеми этими разнообразными частичками,
    • какими были изначальные условия, с которых началась Вселенная.

    Ежели ученый получит все это же и у него будет довольно вычислительной мощности, он сумеет воспроизвести всю целостность Вселенной, в какой мы оказались сейчас, консервативной лишь квантовой неопределенностью, присущей нашему эксперементу.


    Будущее физики — за громоздкими нейтрино

    В 1960-х годах, наряду с возникновением Обычной фотомодели простых частиц, нам предстало понятно почти все об крупицах и них содействии, включая шесть кварков, три заряженных лептона, три безмассовых нейтрино, один фотон для электрической силы, три W- и Z-бозона для малосильного взаимодействия, восемь глюонов для мощного взаимодействия, с ними бозон Хиггса, который предлагает толпу базовым крупицам во Вселенной. Вместе с гравитацией, которая определяется общей теорией относительности Эйнштейна, это же воображает собой комплексный комплект поведения каждой отдельной крупицы, кои мы когда-либо находили впрямую.

    Будущее физики — за громоздкими нейтрино

    Существуют некие загадки в нашей Вселенной, которых мы и не осознаем (пока что):

    • посему материи все больше, чем антиматерии;
    • посему существуют СР-нарушение в хлипких взаимодействиях, однако и не в мощных;
    • какова природа черной материи во Вселенной;
    • посему у базовых констант и масс частиц этакие значения;
    • откуда берется черная энергия.

    Для частиц, кои у нас существуют, Обычная фотомодель отвечает на все про все вопросцы. Либо, выскажемся так, Обычная фотомодель включает них любых, пока что мы и не начинаем глядеть на практически невидимые сигналы, поступающие от Солнца: нейтрино.

    Солнце ишачит на ядерном синтезе, в ходе коего ядра водорода соединяются совместно в гелий при неописуемых температурах и энергиях в ядре Солнца. В ходе сего они источают гигантские объемы энергий в форме фотонов и энергетических нейтрино. На каждые четверо протона, кои вы сливаете в ядра гелия — в цепной реакции синтеза на Солнце — вы зарабатываете два нейтрино. Ежели определенно, вы производите два антиэлектронных нейтрино, особенный тип нейтрино.

    Все же, когда мы подсчитываем, сколько обязано быть произведено нейтрино, и рассчитываем, сколько мы обязаны могли быть следить на Планете земля с применением наших современных технологий, мы лицезреем только третья часть ожидаемого цифры: порядка 34%.

    Будущее физики — за громоздкими нейтрино

    В протяжении 1960-х, 70-х, 80-х и 90-х годов большая часть ученых раскритиковали или экспериментальные процедуры, кои применялись для обнаружения этих нейтрино, или фотомодель Солнца, утверждая, что кое-где мы ошибаемся. Однако по мере тамошнего, как только улучшались теории и опыты, начали всплывать и эти результаты. Казалось, нейтрино каким-то образом исчезают. Существовала предложена а также конструктивная теория: что существуют какая-то новенькая физика за пределами Обычной фотомодели, которая предлагает крохотную, однако ненулевую толпу всем нейтрино, что дозволяет им же смешиваться. Когда они проходят сквозь материю и ведут взаимодействие — даже малосильно — с ней, эта эмульсия приводит к тамошнему, что один тип нейтрино (электрического, мюонного либо тау) осциллирует в совсем альтернативный.

    Будущее физики — за громоздкими нейтрино

    И лишь когда мы получили вероятность выявить альтернативные типы нейтрино, благодаря тесту Супер-Камиоканде и нейтринной обсерватории Садбери, мы выяснили, что эти нейтрино никуда и не пропадали на деле, а уж переходили из единого запаха (электрического типа) в альтернативный (мюонный ли тау-тип). Сейчас мы знаем, что все нейтрино появляются электрическими, однако к моменту заслуги Почвы разделяются на три равных толики по типам. За исключением тамошнего, из этих тестов мы измерили них массы, выяснив, что они составляют все меньше одной миллионной массы альтернативный самой несложной крупицы: электрона.

    Нобелевская премия по физике 2015 года, присужденная практически недельками раньше, ушла этому открытию. Да, нейтрино осциллируют из единого типа в альтернативный, и да, у их существуют толпа. Однако настоящая причина премии в фолиант, что в первый раз у нас существуют свидетельство тамошнего, что крупицы в Обычной фотомодели — известные, обнаруженные крупицы во Вселенной — имеют характеристики, которых Обычная фотомодель и не определяет совсем.

    Спереди предстоит гораздо не мало физических открытий, и это же первые намеки на то, чем эти открытия умеют предстать. Таким макаром, хотя высоченные энергии и БАК ничего пока что и не продемонстрировали, самые низкомассовые крупицы отображают нам, что существуют еще все больше тамошнего, что мы знаем ныне. И это же потаенна, которая, как только ожидается, лишь становится поглубже, ежели, конечно же, ей же заниматься.