Neutrino matūriki: definition, āhuatanga, he whakaahuatanga. kōpiupiutanga neutrino - reira ...

Neutrino - he matūriki māmā e he tino rite ki te irahiko, engari te mea kahore tiaki hiko. He he papatipu iti rawa, e ai ara kia kore. Mai i te papatipu o te neutrino tei runga i te tere. Ko te rerekētanga i roto i te wa o te taenga mai, me te kurupae matūriki ko 0,0006% (± 0,0012%). I roto i te 2011, i whakapumautia ai i roto i te whakamātau OPERA e nui te tere te tere o neutrinos marama, engari e kore kua motuhake o tenei wheako whakapumautia.

Ko te matūriki parori

Tenei Ko tetahi o nga matūriki tino noa i roto i te ao. Mai pāhekoheko reira iti rawa ki te mea, he uaua mīharo ki te kitea. Irahiko me neutrinos kore e whai wāhi i roto i te ope kaha karihi, engari rite whai wāhi i roto i te ngoikore. E huaina matūriki he taua āhuatanga leptons. I tua atu ki te irahiko (positron me antiparticle), tuku ki te muon i ako leptons (200 irahiko papatipu), tau (3500 irahiko papatipu), me o ratou antiparticle. E huaina ratou: irahiko, muon me neutrinos tau. Ia o ratou he wae antimaterial, ka karanga he antineutrino.

Muon me tau, kia rite ki te irahiko, i matūriki ◊oatu fakataha. muon reira me tau neutrinos. E toru ngā momo o te matūriki rerekē i ia atu. Hei tauira, ina taunekeneke neutrinos muon ki te ūnga, hua tonu ratou muons me kore tau irahiko ranei. I roto i te tauhohenga o te matūriki, ahakoa e hanga irahiko me neutrinos irahiko, ka whakangaromia, e noho tonu ratou moni. Tenei meka arata'i ki te leptons wehenga ki toru ngā momo, ia o nei taonga te leptons whakatupato me neutrino ◊oku ◊oatu fakataha.

Ki te kitea i tēnei matūriki hiahiatia he pūhohe rawa nui, me te tino tairongo. Ka rite ki te tikanga, ki te neutrinos pūngao iti ka haere mo te maha nga tau e marama ki te pāhekoheko ki mea. Nā tēnei, ngā whenua katoa ki a ratou whakawhirinaki i runga i te inenga o te hautanga iti e te taunekeneke ki ngā kairēhita rahi whaitake. Hei tauira, i roto i te Observatory neutrino Sudbury, kei roto 1,000 tana o te wai taimaha e tika ana i te pūoko e pā ana ki 1012 neutrinos solar ia te rua. A kitea 30 anake ia ra.

History o whakahura

Wolfgang Pauli tuatahi postulated te oraraa o matūriki i roto i 1930. I taua wa, i reira ko tetahi raruraru, no te mea e au ra e kore e te pūngao me te torohaki koki rongoa i roto i te pirau peta. Otira i riria Pauli i e ki te kore te reira tukuna neutrinos pāhekoheko matūriki kūpapa, te ture pūngao atawhai e kitea. ahupūngao Italian Enrico Fermi i 1934 whakawhanakehia te ariā o te beta pirau, ka hoatu ia i te ingoa o te korakora.

Ahakoa nga matapae katoa mo te 20 tau, e kore e taea te kitea neutrinos experimentally tika ki tona ngā ngoikore ki mea. No te mea kei te electrically whakatupato nga matūriki, e kore ratou e mahi ope hiko, me, na reira, e kore e meinga e ratou ionization o te taonga. I tua atu, huru ratou ki te taonga i roto i anake ngoikore taunekeneke kaha iti. Na reira, ko ratou nga matūriki ira tino ongó ahei o haere i roto i te maha nui o ngota, kahore ai tetahi tauhohenga. Anake 1 ki te 10 piriona o enei matūriki haere i roto i te papanga e te tawhiti rite ki te diameter o te whenua, tauhohe ki iraoho iramoe ranei.

I te pae hopea, i roto i te 1956 he rōpū o physicists American, arahina e Frederick Reines korerotia te kitea o te antineutrino irahiko. I roto i te ngā antineutrinos reira pūrere karihi anapanapa, te tauhohe i ki te iraoho, hanga iramoe me positrons. Ahurei (a onge) waitohu pūngao o te muri e-hua ko tohu o te oraraa o te korakora.

Whakatuwhera i ako leptons muons i te tīmatanga mō te tāutu muri o te rua o nga neutrinos momo - muon. kawea ratou tāututanga i roto i roto i 1962 i runga i te pūtake o te hua o te whakamātautau i roto i te whakatere matūriki. High-pūngao neutrinos muons pirau i hanga e te pi-mesons ka whakahaua ki te pūoko kia ko reira taea ki te titiro i to ratou tauhohenga ki te taonga. Ahakoa te meka e he ratou kore-urupare, me ētahi atu momo o matūriki, i kitea ai e i roto i te wā onge ina tauhohe ratou ki iraoho ranei iramoe, muons, muons neutrinos, engari e kore irahiko. I roto i te 1998, i physicists American Leon Lederman, Melvin Schwartz ko Dzhek Shteynberger whakawhiwhia i te Nobel i ahupūngao mo te tautuhi o te muon-neutrinos.

I roto i te waenganui-1970, riro te ahupūngao neutrino tetahi atu ahua o leptons i ako - tau. Tau-neutrino me tau-antineutrinos i pā ana ki tenei moni iti i ako tuatoru. I roto i te 2000, i physicists i te National Accelerator Laboratory. korerotia Enrico Fermi te taunakitanga whakamātautau tuatahi o te oraraa o tenei momo o matūriki.

taimaha

momo katoa o neutrinos i papatipu, i te mea nui iti iho i taua o ratou hoa i ako. Hei tauira, whakaatu ngā e kia te papatipu o te irahiko-neutrino kia iti iho i te 0,48 eV iti iho i te 0,002% o te papatipu irahiko me te moni o tini o nga momo e toru. Ko te whakaaro mō ngā tau e maha e te papatipu o te matūriki ko te kore, ahakoa i reira kahore he taunakitanga ariā mālohi, he aha kia waiho i taua ara reira. Na, i roto i te 2002, i whiwhi ai te Observatory Sudbury Neutrino i te taunakitanga hāngai tuatahi e irahiko neutrinos tukuna e tauhohe karihi i roto i te matua o te ra, kia rite ki te roa rite ratou tika i roto i taua mea, te huri i tona momo. Taua "oscillations" neutrino taea ki te tetahi atu ranei o nga matūriki i te papatipu iti. Ratou rangahau te pāhekoheko o hihi rangi i roto i te kōhauhau o te whenua tohu hoki te aroaro o te papatipu, engari e hiahiatia ana e atu ngā ki atu tika te tautuhi i te reira.

puna

puna Natural o neutrinos - te piraunga ira tukituki o te āhuatanga i roto i te whenua, tukuna nei te i te rere nui o iti-pūngao irahiko-antineutrino. Supernovae e hoki pai io neutrino tītohunga, mai i enei matūriki taea anake tomo rauemi hyperdense i hanga i roto i te whetu collapsing; he wahi iti o te pūngao anake te tahuri ki te marama. whakaatu tātaitanga e pā ana ki 2% o te pūngao kōmaru - te neutrinos pūngao i hanga i roto i te tauhohe o thermonuclear hononga. Ko reira pea e hanga te nuinga o te mea pouri o te ao kei te ake o nga neutrinos hua i roto i te Big Bang.

raruraru ahupūngao

Ngā wāhanga e pā ana ki te neutrino astrophysics, a kanorau, me te tere tipu. take o nāianei e kukume he maha nui o tautooraa whakamātautau me te ariā, te whai ake:

• He aha e nga tini neutrino rerekē?
• Me pēhea e pā ratou te arorangi, te Big Bang?
• oscillate ratou?
• Taea e tahuri tetahi momo o neutrino ki tetahi rite haere ratou i roto i mea me te wāhi?
• He faufaa rerekē i ratou antiparticles neutrinos?
• Me pēhea te whetu hinga ki te hanga i te supernova?
• He aha te mea te tūranga o neutrinos i roto i te arorangi?

Ko tētahi o nga raruraru mai anö o ngā moni ko te raruraru neutrino solar pera-ka karanga. E pā ana tēnei ingoa ki te meka e i roto i te maha o ngā whenua whakahaeretia i runga i te 30 tau kua hipa, tonu kite nga matūriki iti atu e tika ana ki te whakaputa i te pūngao itehia i te taha o te ra. Ko tētahi otinga taea ko te oscillation, arā. E. ki te hurihanga o neutrinos irahiko muon tau ranei i roto i te haerenga ki te whenua. Na tera noa uaua ake ki te ine i muon iti-pūngao tau neutrinos ranei, tenei ahua o te tauiraa e whakamārama he aha e kore matou e kite i te nui matau o matūriki i runga i te whenua.

A maha Nobel

Nobel i Physics 2015 i whakawhiwhia ki a Takaaki Kaji ko Arthur MacDonald mo te rapunga o te papatipu neutrino. ko te tohu rite wha e pā ana ki inenga whakamātautau o enei matūriki tenei. kia te tangata hiahia i roto i te pātai o te aha kia tatou tiaki na nui e pā ana ki te tahi mea e papaki ana te taunekeneke ki te mea noa.

Ko te meka e taea tatou kitea enei matūriki Rangitahi, ko te kawenata ki te parapara tangata. Mai te ture o rehe aronui, probabilistic, e matau ana tatou e, ahakoa te meka e tata katoa o neutrinos haere i roto i te whenua, ka taunekeneke etahi o ratou ki reira. Ko te ahei o makona rēhita rahi nui ko te pūkite.

hanga te pūrere taua tuatahi i roto i te Heoi, i roto i hohonu te toku i roto i South Dakota. ki tonu te take i roto i te 400 mano. L horoi inu. I te toharite neutrino kotahi matūriki ia pāhekoheko ki te ngota o māota, tahuri reira ki hauhauhā. Mīharo, Raymond Davis, ko wai i te kawenga mō te pūoko, mea whakaaro he tikanga mo te rapunga o ngota hauhauhā maha, me wha tekau tau i muri mai, i roto i 2002, mo tenei feat engineering mīharo i whakawhiwhia e ia te Nobel.

tātai arorangi hou

No te mea neutrinos taunekeneke kia ngonge, ka taea e ratou haere atea nui. hoatu ratou tatou te kite ki te wahi e kore e kore matou i kite. kitea Neutrinos Davis, i hanga kia rite ki te hua o te tauhohe karihi i tangohia e wahi i roto i te ngakau o te ra, a ka i taea ki te waiho tenei nohoanga mīharo mātotoru me te wera no te mea noa e kore ratou e taunekeneke ki ētahi atu mea. Ka taea e ara e koe te kitea neutrinos tukuna i te pokapū o te whetu piti i te tawhiti o te neke atu i te kotahi rau mano marama-tau i whenua.

I tua atu, enei matūriki hanga reira taea ki te mau i te ao i roto i tona tauine iti rawa, nui iti ake i te hunga i roto i nei e taea te titiro ki te nui Hadron Collider i Geneva, kitea te Higgs boson. Ko reira hoki tenei take i faaoti te Komiti Nobel ki tohu te Nobel mo te kitea o te neutrino o tetahi atu momo.

kaimahi ngaro

A, no te kite Ray Davis neutrinos solar, kitea e ia he toru anake o te rahinga tūmanakohia. Te nuinga i physicists whakapono e te take mo tenei ko te rawakore matauranga o astrophysics o te ra: pea whiti piriponotanga tauira subsoil te nui hua i roto i tona neutrino. Otiia, no te tau maha, ara i muri i pai ake nga tauira solar, noho te tarepa. Kua Physicists whakarongo utua ki tetahi taea: te raruraru i taea te pā ki to tatou perception o enei matūriki. E ai ki te ariā, ka ka kaha kihai i whai ratou i te taimaha. Otiia kua tohe etahi physicists e i roto i te meka i te matūriki i te papatipu ore, a ko tenei papatipu te take mo ratou hapa.

E toru-fehangahangai matūriki

E ai ki te ariā o oscillations neutrino, i roto i te natura, i reira e toru ngā momo rerekē o ratou. Ki te mea he papatipu, he matūriki, e rite neke te reira e taea te tika i te reira i te momo kotahi ki tetahi. E toru ngā momo - irahiko, muons me te tau - i roto i te pāhekoheko ki te taonga e taea te tahuri ki te matūriki hāngai i ako (irahiko me te muon tau leptons). "Oscillation" he tika ki rehe aronui. e kore te mea tamau momo neutrino. taui te reira i runga i te wā. Neutrinos, i timata tona oraraa rite te ī-mēra, ka taea e tahuri ki te muon, a ka hoki. Ko te kupu, he matūriki, i hanga i roto i te matua o te ra, i runga i te ara ki te whenua e taea te wā tahuri ki neutrinos muon me te hurihia. Mai i taea e Davis pūoko kitea anake irahiko-neutrinos, e taea e arahi ki te transmutation karihi o te māota i hauhauhā, whakaaro reira taea e te neutrino ngaro tahuri ki ētahi atu momo. (Huri i te reira i roto i taua oscillate neutrinos roto te ra, a kore i runga i te huarahi ki te whenua).

Te whakamātau Canadian

Ko te ara anake ki te whakamatautau tenei i ki te waihanga i tētahi pūoko e mahi hoki ngā momo katoa e toru o neutrinos. Tīmata i te 90 Arthur McDonald o University a Kuini i roto i Ontario, arahina ia te kapa, kawea nei i roto i roto i te taku i Sudbury, Ontario. Kei Tāutanga taranata o te wai taimaha, ngā te taurewa e te Kawanatanga o Canada. He onge te wai taumaha, engari te ahua ka puta noa o te wai, whakakapia ai te te hauwai kei roto i tetahi iraoho i tona Deuterium kanoirite taimaha, e Kei roto he iraoho me te iramoe. rongoatia e kāwanatanga Canadian wai taimaha, m. Kei te whakamahia K. reira rite te coolant i roto i te pūrere karihi. e toru katoa ngā momo o neutrinos taea whakangaro Deuterium ki te hanga i ngā iraoho me ngā iramoe, nga iramoe me ka kiia. rēhita pūoko e pā ana ki toru nga wa te tau whakaritea ki Davis - rite te nui e pai tohu nga tauira Sun. kōrero ana tēnei e taea te irahiko-neutrinos oscillate i roto i te tahi atu ona momo.

whakamātau Japanese

Huri noa te wa taua, Takaaki Kadzita i te University o Tokyo whakahaere i tetahi atu whakamātau faahiahia. He pūoko eke i roto i te take i roto i Japan tuhia kore neutrinos e haere mai ana i te roto o te ra, a i te huru o runga. I roto i te collisions iraoho o hihi rangi ki te huru e hanga e ua o atu matūriki, tae atu ki ngā neutrinos muon. I roto i te toku e tahuri ratou ki te karihi hauwai i roto i muons. Pūoko Kadzity taea kite matūriki e haere mai i roto i rua tohutohu. Ko etahi i ngahoro i runga ake, e haere mai ana i te huru, ia kei te neke ētahi i te raro. Ko te maha o matūriki rerekē, e korero e pā ana ki to ratou natura rerekē - ko ratou i ngā rerekē i roto i tona huringa oscillatory.

Revolution i roto i te Pūtaiao

te reira oscillations tāwāhi, me te maere, engari he aha neutrino katoa me te papatipu kukume kia nui aro? Ko ohie te take. I roto i te tauira paerewa o te ahupūngao matūriki pūmotu, whakawhanakehia i runga i te rima tekau tau whakamutunga o te rau tau rua tekau, e tika whakaahua ana te tahi atu kitenga katoa i roto i accelerators me ētahi atu ngā, ko te neutrinos ki kia massless. Ko te kitea o te neutrino papatipu tohu e te ngaro te tahi mea. E kore te mea oti te Model Paerewa. E ngaro ana ngā huānga ano ki te kia kitea - ki te awhina o te nui Hadron Collider ranei te tahi atu, e kore kua ano hanga mīhini mariko.