Прорив у фізиці: вчені з ЦЕРН уперше виявили невловиму частинку високої енергії

У результаті нового експерименту на Великому адронному колайдері, коли відбувалося зіткнення протонів, фізики з ЦЕРН (Європейська організація з ядерних досліджень) уперше безпосередньо спостерігали взаємодії електронних і мюонних нейтрино високої енергії. Можливість вивчати нейтрино з надзвичайно високою енергією може допомогти відповісти на фундаментальні питання фізики. Результати дослідження опубліковані в журналі Physical Review Letters, пише Interesting Engineering.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Нейтрино — це фундаментальна частинка, яка має дуже маленьку масу та дуже слабо взаємодіє з рештою матерії. Тому нейтрино іноді називають примарними частинками, які заповнюють Всесвіт. Щосекунди величезна кількість нейтрино пролітає крізь Землю та наші тіла, але виявити їх не так просто.

За словами вчених, вони вперше виявили нейтрино високої енергії під час експерименту на Великому адронному колайдері (ВАК) і це прорив у фізиці елементарних частинок.

Є три види нейтрино: електронні, мюонні і тау-нейтрино. Досі фізики не вимірювали профілі взаємодії нейтрино за енергій понад 300 гігаелектронвольт (Гев) для електронних нейтрино і від 400 Гев до шести тераелектронвольт (6 000 Гев) для мюонних нейтрино.

Під час експерименту, коли відбувалося зіткнення протонів у прискорювачі частинок, учені виявили чотири кандидати на електронне нейтрино та вісім на мюонне нейтрино, що мають енергію понад 200 Гев. Фізики кажуть, що через високу точність вимірювань, вони дійшли висновку, що це справжні нейтрино.

Фізики виявили нейтрино з найвищою енергією з усіх, які спостерігалися в прискорювачі частинок, з енергіями в діапазоні тераелектронвольт.

Уперше фізики виміряли профілі взаємодії нейтрино, тобто ймовірності взаємодії нейтрино з цільовими частинками, в діапазонах енергій 560-1 740 Гев для електронних нейтрино і 520-1 760 Гев для мюонних нейтрино. Усі ці вимірювання узгоджуються з передбаченнями Стандартної моделі фізики елементарних частинок.

Можливість вивчати нейтрино з надзвичайно високою енергією може допомогти відповісти на фундаментальні питання фізики. Наприклад, чому частинки мають масу та чому у Всесвіті більше матерії, ніж антиматерії.

Фокус уже писав про те, чому Ейнштейн одночасно мав рацію і помилявся, коли розмірковував про гравітаційні хвилі. Альберт Ейнштейн припустив, що Всесвіт може містити пульсації в просторі-часі під назвою гравітаційні хвилі, але потім він змінив свою думку.

Також Фокус писав про те, що вчені дістали з надр Землі рекордний шматок мантійної породи, що призвело до несподіваного відкриття.