Письмо ректору

  Телефонный   справочник

    Электронная     почта

  Министерство науки и высшего образования РФ
5-100.png Программа повышения конкурентоспособности
Противодействие коррупции
Наука и образование против террора
Диссертационные советы
Российский студенческий центр
Социальный навигатор
Оформление социальной студенческой карты
Study in Russia
NEVOD.png Уникальная научная установка НЕВОД
TEMP.png Турнир «ТеМП 2018»
50x75.png Международная олимпиада для студентов
Олимпиада «Я - профи»
eend_fond.png Эндаумент-фонд НИЯУ МИФИ



Эксперимент обнаружил следы частицы, которая не должна существовать

02.10.2018

Эксперимент в Фермилаб указал на аномалии в распределении нейтрино, которые могут подтвердить существование новой частицы — так называемого стерильного нейтрино. Оно может дополнить Стандартную модель и устранить противоречия, наблюдаемые при разных способах анализа массы Вселенной.

Нейтрино — частицы, очень неохотно и редко взаимодействующие с наблюдаемой материей. Три их разновидности — электронное, мюонное и тау-нейтрино — могут превращаться одна в другую, а также в электроны, мюоны и тау-лептоны. В 1990-х годах эксперимент Liquid Scintillator Neutrino Detector (LSND) в Лос-Аламосе дал странные результаты: частота превращений нейтрино не соответствовала предсказаниям Стандартной модели. Тогда ученые выдвинули гипотезу о существовании еще одного вида нейтрино — стерильного, в который другие нейтрино также могут превращаться. Гипотеза привлекательна тем, что за счет новой частицы — обладай она огромной массой — можно было бы объяснить расхождения в измерении плотности материи во Вселенной различными методами. Академик Игорь Ткачев из Института ядерных исследований РАН в Троицке говорил, что если масса стерильных нейтрино будет примерно десять тысяч раз больше, чем у «обычных» нейтрино, т.е. около 1 кэВ, то тогда стерильные нейтрино могут составлять основу темной материи.

Однако пока не то что масса, но и само существование стерильных нейтрино вызывает дискуссии. Эксперимент в Фермилаб под Чикаго дал результат, близкий к тому, чтобы придать гипотезе вес. Как передает Space.com, при наблюдении за превращением нейтрино в туннеле MiniBooNE было получено аномальное отклонение. Препринт работы опубликован на сайте ArXiv. Из-за малого числа фиксируемых нейтрино эксперимент занял 15 лет. За это время в MiniBooNE обнаружили на несколько сотен больше электронных нейтрино, чем предсказывает Стандартная модель.

Как отмечает Register, этот результат — на самой грани статистического отклонения, которое позволило бы зафиксировать открытие. Ученые «охотятся» за стандартным отклонением в 5,0 сигма — при такой величине вероятность получить результат случайно составляет 1 к 3,5 млн. Эксперимент в MiniBooNE показал отклонение в 4,8 сигма. При этом команда утверждает, что данные двух экспериментов — MiniBooNE и LSND — дали отклонение в 6,1 сигма. Это означает, что вероятность получить результат случайно составляет 1 к 500 млн.

Физик-ядерщик и блогер Сабина Хосенфельдер считает, что теперь физики-теоретики должны переосмыслить Стандартную модель и, вероятно, внести в нее новую частицу.

Кейт Шолберг из Университета Дюка в комментарии для Space.com указала, однако, что данные нуждаются в дополнительном подтверждении. Например, с учетом того, что эксперименты в антарктической лаборатории IceCube Neutrino Observatory в 2017 году не зафиксировали отклонений от Стандартной модели. Попытки подтвердить данные, полученные на LSND, также не увенчались успехом.

Стандартная модель описывает элементарные частицы и их взаимодействия. Подтверждение существования бозона Хиггса в 2012 году завершило экспериментальное обнаружение предсказываемых Стандартной моделью элементарных частиц — их всего 61. В начале 2000-х СМ незначительно расширили после обнаружения нейтринных осцилляций.

Источник


Возврат к списку