Відкрили шлях у невідому фізику: у Китаї запрацював найбільший у світі детектор нейтрино (фото)
На глибині 700 метрів під Землею на півдні Китаю розпочав роботу найбільший у світі детектор "примарних частинок" — JUNO. Вчені отримали перші результати дослідження нейтрино, які відкривають шлях до невідомої фізики.
Два місяці тому розпочала роботу Цзянменьська підземна нейтринна обсерваторія (JUNO) — найбільший у світі детектор частинок під назвою нейтрино. Вчені за цей час змогли виміряти параметри різних типів, або ароматів, нейтрино з безпрецедентною точністю. Результати дослідження опубліковані на сервері препринтів arXiv, пише Live Science.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
За допомогою детектора нейтрино JUNO фізики змогли уточнити значення двох ключових параметрів нейтрино: кута змішування, що описує, як різні масові стани нейтрино об'єднуються, утворюючи аромати нейтрино, і квадрата різниці цих масових станів.
До цього фізики витратили 50 років, щоб визначити ці параметри, а вчені змогли звузити їхнє значення всього за 59 днів роботи нейтринної обсерваторії.
Таємниця нейтрино
Нейтрино вважається найзагадковішою елементарною частинкою серед усіх відомих. Щосекунди трильйони нейтрино проходять через ваше тіло. Але ці частинки мають дуже маленьку масу і майже не взаємодіють зі звичайною матерією, а тому їх назвали "примарні частинки". Через цю особливість нейтрино дуже складно вивчати.
Нова інформація про нейтрино може зруйнувати Стандартну модель фізики елементарних частинок, яка є найкращим поясненням субатомного світу. Ця модель не є повною, адже не враховує гіпотетичних частинок, а також вона не показувала, що нейтрино може мати масу.
Фізики змогли з'ясувати, що нейтрино має масу, нехай і дуже маленьку, завдяки такому явищу як нейтринні осциляції. У нейтрино є три види або аромати: електронний, мюонний і тау. Примарні частинки можуть змінювати свій аромат у міру переміщення в просторі. Причина цього дивного явища поки до кінця не зрозуміла, але воно може допомогти виявити невідомі явища у фізиці.
Найбільший у світі детектор нейтрино
Детектор нейтрино JUNO побудований глибоко під землею, адже земна кора утворює природний екран від більшості інших частинок, але примарні частинки проходять крізь неї і їх можна виявити.
Новий детектор нейтрино являє собою сферу діаметром 35 метрів, у якій міститься 20 000 метричних тонн рідкого сцинтилятора. Це речовина, що випромінює світло під час проходження нейтрино. Спеціальні датчики можуть точно визначити, що це був за спалах світла і який вид нейтрино його викликав.
За час роботи JUNO фізикам вдалося з безпрецедентною точністю виміряти параметри, що описують перехід між різними ароматами нейтрино. Вчені сподіваються надалі ще краще уточнити параметри нейтринних осциляцій.
Портал у нову фізику
За словами фізиків, нейтрино поки що є єдиною елементарною частинкою, яка має властивість, не передбачену Стандартною моделлю фізики елементарних частинок. Тому вчені вважають нейтрино порталом у нову фізику.
За час своєї роботи протягом щонайменше шести років JUNO, можливо, зможе розгадати давні загадки фізики. Учені хочуть з'ясувати, які аромати нейтрино є найважчими, а які — найлегшими. Це може дати ключ до розуміння того, чому антиматерії у Всесвіті менше, ніж матерії, хоча під час Великого вибуху була їхня рівна кількість.
Наразі примарні частинки дають принадні натяки на фізику, що виходить за межі сучасних теорій, кажуть учені.
Як уже писав Фокус, вчені вивчили місячний камінь і виявили великий сюрприз. Виявилося, що крихітний зразок місячного ґрунту, що зберігався понад 50 років, приховує в собі астрономічну таємницю. Нове відкриття може змінити розуміння походження Місяця.