|
Призрачные частицы - причина существования всего
|
|
|
|
Одна из величайших загадок Вселенной заключается в том, почему вы, или я, или галактика, или сама Вселенная, если уж на то пошло (без каламбура), вообще существуем. Согласно ЦЕРНУ — центру ядерных исследований на планете Земля — “частицы материи и антивещества всегда образуются в паре и, вступая в контакт, аннигилируют друг с другом, оставляя после себя чистую энергию”.
|
|
|
|
Итак, рассуждение сводится к тому, что после тех горячих и плотных микросекунд хаотического зарождения Вселенной последом должна была стать просто чистая энергия. Но, как мы с вами убедились, этого не произошло.
|
|
|
|
Причина, по которой в конечном итоге победила материя, была предметом интенсивных научных исследований на протяжении десятилетий, и одной из частиц, которая может сыграть жизненно важную роль в раскрытии этой тайны возрастом 13,8 миллиарда лет, является нейтрино. Проблема в том, что нейтрино отнюдь не являются добровольными участниками этого поиска ответов, учитывая, насколько трудно их наблюдать. Нейтрино почти не имеют массы и практически ни с чем не взаимодействуют — на самом деле, каждую секунду 100 триллионов из них проходят через ваше тело, но лишь горстка из них будет взаимодействовать с вами в течение всей вашей жизни (хотя вы этого и не заметите). Проще говоря, нейтрино настолько близки к невидимости, насколько это возможно, но при этом их невозможно обнаружить непосредственно.
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы лучше понять нейтрино, два крупномасштабных эксперимента - T2K в Японии и NOvA в США — объединили усилия, чтобы объединить свои данные и провести углубленный анализ того, как эти частицы могли обеспечить существование материи во Вселенной. Результаты этого беспрецедентного сотрудничества были опубликованы в журнале Nature.
|
|
|
|
“Проводя совместный анализ, вы можете получить более точные измерения, чем каждый эксперимент в отдельности”, - говорится в заявлении для прессы Людмилы Колупаевой, сотрудника NOvA и соавтора исследования. “Как правило, эксперименты в области физики высоких энергий проводятся по-разному, даже если они преследуют одну и ту же научную цель. Совместный анализ позволяет нам использовать взаимодополняющие возможности этих разработок”.
|
|
|
|
В ходе исследования ученые сосредоточились на концепции, известной как “упорядочение массы нейтрино”. Как отмечают авторы, нейтрино существуют в трех массовых состояниях (v1, v2 и v3), и каждый вид нейтрино (электрон, мюон или тау) представляет собой смесь этих состояний. Упорядочение масс нейтрино - это попытка определить, являются ли два из трех состояний нейтрино тяжелыми, а одно - легким, или два легких и одно тяжелое. “Нормальное” упорядочение масс означает, что существует два состояния с малой массой и одно состояние с большой массой, в то время как перевернутое расположение подразумевает обратное.
|
|
|
|
Если сохраняется “нормальное” упорядочение масс, мюонные нейтрино с большей вероятностью станут электронными нейтрино, а их аналоги из антивещества - с меньшей. Но, конечно, в обратном порядке верно обратное. Идея заключается в том, что если обратная схема сохраняется, то пары материя-антивещество могут нарушать симметрию зарядовых пар (CP). К сожалению, эта конкретная комбинация данных не показывает особого предпочтения ни одной из групп, так что загадка все еще остается. Но способность этих двух проектов — обоих экспериментов с длительной базой - объединять данные является крупным достижением для продвижения физики элементарных частиц вперед.
|
|
|
|
“Это была большая победа в нашей области”, - сказал Кендалл Ман, пресс-секретарь T2K и соавтор исследования, в заявлении для прессы. “Это показывает, что мы можем провести эти тесты, мы можем более детально изучить нейтрино и добиться успеха в совместной работе”.
|
|
|
|
Источник
|
