• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Oscylacje neutrin

    Przeczytaj także...
    Teorie pól kwantowych (ang. QFT – Quantum Field Theory) – współczesne teorie fizyczne tłumaczące oddziaływania podstawowe. Są one rozwinięciem mechaniki kwantowej zapewniającym jej zgodność ze szczególną teorią względności.Teoria – z gr. theoría- oglądanie, rozważanie. System pojęć, definicji, aksjomatów i twierdzeń ustalających relacje między tymi pojęciami i aksjomatami, tworzący spójny system pojęciowy opisujący jakąś wybraną fizyczną lub abstrakcyjną dziedzinę.
    Macierz Cabibbo-Kobayashiego-Maskawy (także niepopr. macierz Cabibbo-Kobayashi-Maskawa, skr. macierz CKM) – w Modelu Standardowym fizyki cząstek elementarnych macierz łącząca stany własne kwarków ze względu na oddziaływanie słabe ze stanami własnymi masy. Dla trzech generacji kwarków

    Oscylacje neutrinzjawisko zaproponowane, aby wyjaśnić zbyt małą liczbę neutrin pochodzących ze Słońca obserwowanych na Ziemi (tzw. problem neutrin słonecznych).

    Zjawisko oscylacji cząstek jest typowe dla mechaniki kwantowej. Podobnemu procesowi podlega np. mezon K.

    Zjawisko oscylacji neutrin po raz pierwszy zaproponował Bruno Pontecorvo. Fakt zaobserwowania oscylacji neutrin był ostatecznym dowodem na to, że neutrina mają masę.

    Mechanika kwantowa (teoria kwantów) – teoria praw ruchu obiektów świata mikroskopowego. Poszerza zakres mechaniki na odległości czasoprzestrzenne i energie, dla których przewidywania mechaniki klasycznej nie sprawdzały się. Opisuje przede wszystkim obiekty o bardzo małych masach i rozmiarach - np. atom, cząstki elementarne itp. Jej granicą dla średnich rozmiarów lub średnich energii czy pędów jest mechanika klasyczna.MINOS (ang. Main Injector Neutrino Oscillation Search) – eksperyment naukowy z dziedziny fizyki cząstek elementarnych prowadzony w USA jednocześnie w Fermilabie i w kopalni w Minnesocie.

    Wyjaśnienie teoretyczne[edytuj kod]

    Liczba neutrin słonecznych obserwowanych w detektorach neutrin, takich jak Super-Kamiokande, jest trzy razy mniejsza od oczekiwanej wartości wyliczonej teoretycznie.

    Aby to wyjaśnić, zaproponowano teorię, zgodnie z którą każdy stan zapachowy neutrina może przejść w inny stan na skutek propagacji. W ziemskich detektorach rejestrowane są tylko neutrina elektronowe, zatem ich liczba obserwowana na Ziemi będzie rzeczywiście trzy razy mniejsza, gdyż istnieją trzy rodzaje neutrin i statystycznie tylko jedna trzecia z nich będzie neutrinami elektronowymi.

    Neutrina słoneczne (ang. Solar Neutrinos) – neutrina wytwarzane i emitowane przez Słońce. Neutrina te powstają w procesach termojądrowej syntezy jąder lekkich pierwiastków oraz w rozpadach β+, zachodzących w centrum Słońca.Kaon (mezon K) – najlżejsza cząstka o niezerowej dziwności, mezon K jest bozonem o spinie 0. Antycząstką kaonu jest antykaon.

    Aby takie zjawisko mogło zachodzić, neutrina muszą mieć masę różną od zera. Ponieważ istnieją trzy stany zapachowe neutrin, należy przyjąć, że istnieją także trzy stany masowe, odpowiadające masom neutrin, jednak dopuszcza się czasami istnienie tak zwanych neutrin sterylnych. Kwantowa teoria pola dopuszcza, żeby stany zapachowe nie pokrywały się dokładnie ze stanami masowymi. Oznaczmy przez stany zapachowe, a przez stany masowe. Zachodzi wówczas:

    Problem neutrin słonecznych (ang. Solar Neutrino Problem) – rozbieżność pomiędzy zmierzoną liczbą neutrin słonecznych docierających do Ziemi ze Słońca a teoretycznym modelem wnętrza Słońca. Problem pojawił się w połowie lat 60. XX wieku, a udało się go rozwiązać dopiero w roku 2002 dzięki lepszemu zrozumieniu fizyki neutrin. Wymagało to modyfikacji fizyki cząstek elementarnych.Super-Kamiokande albo Super-K – wodny detektor promieniowania Czerenkowa o masie 50 000 ton, znajdujący się w kopalni niedaleko miejscowości Kamioka w Japonii. Kontynuacja prowadzonego w latach 1983-1995 eksperymentu Kamiokande (Kamioka Nucleon Decay Experiment) z mniejszym 3000-tonowym detektorem.

    Macierz jest nazywana macierzą mieszania, gdyż określa ona, jak mocno „zmieszane” są stany neutrin (gdyby była macierzą jednostkową, stany nie byłyby zmieszane i nie byłoby oscylacji). Biorąc pewien stan zapachowy, np. neutrina elektronowego i dokonując translacji w czasie i przestrzeni otrzymamy nowy stan, który będzie liniową kombinacją stanów zapachowych. Kwadraty modułów współczynników przy określonym stanie będą prawdopodobieństwem detekcji neutrina o danym zapachu. Należy podkreślić fakt, że stany zapachowe nie są poprawnie określonymi stanami, a jedynie ułatwiają rachunki.

    Ziemia (łac. Terra) − trzecia, licząc od Słońca, a piąta co do wielkości planeta Układu Słonecznego. Pod względem średnicy, masy i gęstości jest to największa planeta skalista Układu Słonecznego.Słońce (łac. Sol, Helius, gr. Ἥλιος Hḗlios) – gwiazda centralna Układu Słonecznego, wokół której krąży Ziemia, inne planety tego układu, planety karłowate oraz małe ciała Układu Słonecznego. Słońce to najjaśniejszy obiekt na niebie i główne źródło energii docierającej do Ziemi.

    Macierz nazywa się nieformalnie macierzą MNS (Makiego–Nakagawy–Sakaty). Jest ona analogiczna do macierzy CKM występującej w sektorze kwarkowym modelu standardowego.

    Zobacz też[edytuj kod]

  • Model standardowy
  • Podwójny bezneutrinowy rozpad beta
  • Super-Kamiokande
  • Sudbury Neutrino Observatory
  • Eksperyment MINOS
  • Eksperyment T2K
  • Przypisy

    1. B. Pontecorvo (1957). "Mesonium and anti-mesonium". Zh. Eksp. Teor. Fiz. 33: 549–551. reproduced and translated in Sov. Phys. JETP 6: 429. 1957. and B. Pontecorvo (1967). "Neutrino Experiments and the Problem of Conservation of Leptonic Charge". Zh. Eksp. Teor. Fiz. 53: 1717. reproduced and translated in Pontecorvo, B. (1968). "Neutrino Experiments and the Problem of Conservation of Leptonic Charge". Sov. Phys. JETP 26: 984. Bibcode:1968JETP...26..984P.
    Zjawisko, fenomen (gr. phainomenon obserwowany) – pojęcie filozoficzne oznaczające to, co dane jest w poznaniu zmysłowym, a więc obrazy, dźwięki, zapachy, smaki itd.Macierz – w matematyce układ liczb, symboli lub wyrażeń zapisanych w postaci prostokątnej tablicy. Choć słowo „macierz” oznacza najczęściej macierz dwuwskaźnikową, to możliwe jest rozpatrywanie macierzy wielowskaźnikowych (zob. notacja wielowskaźnikowa). Macierze jednowskaźnikowe nazywa się często wektorami wierszowymi lub kolumnowymi, co wynika z zastosowań macierzy w algebrze liniowej. W informatyce macierze modeluje się zwykle za pomocą (najczęściej dwuwymiarowych) tablic.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Sudbury Neutrino Observatory (SNO) – podziemny detektor neutrin ulokowany głęboko pod ziemią. Znajduje się w pobliżu Sudbury w Kanadzie w prowincji Ontario. W SNO prowadzono między innymi podziemny eksperyment od listopada 1999 r. do stycznia 2001 r. SNO jest obecnie modyfikowany w przygotowaniu do eksperymentu „SNO+”.
    Masa – jedna z podstawowych wielkości fizycznych określająca bezwładność (masa bezwładna) i oddziaływanie grawitacyjne (masa grawitacyjna) obiektów fizycznych. Jest wielkością skalarną. Potocznie rozumiana jako miara ilości materii obiektu fizycznego. W szczególnej teorii względności związana z ilością energii zawartej w obiekcie fizycznym. Najczęściej oznaczana literą m.
    Detektor cząstek elementarnych jest szczególnym przypadkiem detektora promieniowania jądrowego, służącym do wykrywania obecności i badania własności indywidualnych cząstek elementarnych o wysokich energiach, z reguły przekraczających kilka MeV. Najczęściej detektory cząstek elementarnych wykorzystywane są do detekcji produktów zderzeń cząstek rozpędzonych w akceleratorze lub pochodzących z promieniowania kosmicznego.
    Model standardowy – teoria fizyki cząstek podstawowych, zwanych też cząstkami elementarnymi, które są podstawowymi składnikami każdej materii. Opisuje trzy z czterech (z wyjątkiem grawitacji) oddziaływań podstawowych: oddziaływanie elektromagnetyczne, oddziaływanie słabe i oddziaływanie silne. Sformułowana jest w języku matematyki, opisując relacjami matematycznymi zależności między elementami tej teorii. Opiera się na koncepcji pola Yanga-Millsa.
    T2K (ang. Tokai to Kamioka) - eksperyment z dziedziny fizyki cząstek elementarnych badający oscylacje neutrin, prowadzony w Japonii.
    Neutrino (ν) – cząstka elementarna należąca do leptonów. Jest fermionem – jego spin jest równy 1/2. Ma zerowy ładunek elektryczny. Neutrina występują jako cząstki podstawowe w modelu standardowym. Doświadczenia przeprowadzone w ostatnich latach wskazują, że neutrina mają niewielką, bliską zeru masę spoczynkową. Powstają między innymi w wyniku rozpadu β, np. neutrino elektronowe (νe) powstaje podczas rozpadu 116C:

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.027 sek.