Последние новости науки

Эффект осцилляции нейтрино снова подтвержден (статья из журнала "Природа" N 2, 2001)

На конференции "Нейтрино-2000", проведенной летом в Садбери (Канада), было сообщено о первых результатах эксперимента с так называемыми "дальними" нейтрино, т.е. нейтрино, проходящими значительное расстояние (несколько сотен километров) от точки своего образования до места детектирования. Уже эти, предварительные, результаты дают еще одно подтверждение существования нейтринных осцилляций), которые впервые достаточно надежно были установлены в 1998 г. японскими физиками в экспериментах с атмосферными нейтрино.

Эффект осцилляции нейтрино выражается в том, что во время полета частица меняет свои свойства. Так, если из точки своего образования вылетают нейтрино одного типа, то за время полета они могут превращаться в нейтрино другого типа, поэтому исходные частицы мы или вовсе не зарегистрируем, или интенсивность их потока будет заметно ослаблена.

Смена типа нейтрино происходит на некоторой характерной длине (длине осцилляций), и, хотя точно она неизвестна, предыдущие эксперименты показали, что эта длина достаточно велика. Например, эффект осцилляций не наблюдался с реакторными нейтрино на измерительной базе 100 м, а первый положительный результат был отмечен при прохождении атмосферных нейтрино (мюонных и электронных) сквозь Землю (база 13 тыс. км). Именно по этой причине эксперименты с "дальними" нейтрино приобретают особый интерес. Предполагается проведение трех таких экспериментов: в Японии, США и Европе.

Обсуждавшиеся на конференции новые результаты относятся к эксперименту в Японии (эксперимент К2К), который проводился международным коллективом физиков Японии, США и Кореи. Нейтрино мюонного типа возникали при распаде пионов, рождавшихся при столкновениях протонов высоких энергий с ядрами мишени. Пучки протонов создавались в ускорителе лаборатории КЕК близ Токио. Нейтрино регистрировали подземным детектором установки Superkamiokande, расположенной на расстоянии 250 км от ускорителя. За время наблюдения (около года) было зарегистрировано 17 событий при ожидаемом числе 29! Тем самым отмечен явный дефицит в интенсивности приходящих мюонных нейтрино. Аналогичная недостача (по сравнению с ожидаемым числом) наблюдалась ранее и в экспериментах с атмосферными нейтрино.

Для более точных количественных сопоставлений в эксперименте К2К пока не хватает статистики. Поскольку детектор Superkamiokande способен регистрировать также нейтрино электронного типа, напрашивается вывод, что мюонные нейтрино переходят в процессе осцилляции в неподдающиеся регистрации тау-нейтрино (нейтрино, как известно, бывают всего трех типов: электронное, мюонное и тау). Этот вывод, конечно, требует дальнейшего количественного подтверждения.

Эффект осцилляции возможен только в том случае, если нейтрино обладают отличной от нуля массой. Поэтому результаты описанных экспериментов, будучи подтвержденными достоверной статистикой, практически доказывают (хотя и косвенно) наличие у нейтрино массы, а из этого факта вытекают многочисленные следствия для астрофизики, космологии, теории происхождения химических элементов.

Источник: CERN Courier. 2000. V.40. N7. P.8 (Швейцария).

Цитируется по http://www.ibmh.msk.su/vivovoco/


[ Предыдущее сообщение     Оглавление     Последующее сообщение ]



vlad@ssl.nsu.ru