อนุภาคแปลก ๆ ที่เรียกว่านิวตริโนมีนิสัยในการเปลี่ยนอัตลักษณ์การเปลี่ยนจากรสชาติหนึ่งไปเป็นอีกรสชาติ - การเปลี่ยนแปลงที่อาจช่วยสำรวจความลึกลับพื้นฐานบางอย่างของจักรวาล
ตอนนี้นักวิจัยทำการทดลองเครื่องตรวจจับอนุภาคใต้ดินในจีนได้เผยแพร่การวัดล่าสุดของการเปลี่ยนรูปร่างนี้ซึ่งเรียกว่าการสั่นของนิวตริโนและรายงานค่าที่แม่นยำที่สุดที่รู้จักกันในพารามิเตอร์บางอย่างที่อธิบายถึงวิธีการเกิดขึ้น
นิวตริโนเข้ามาสามรสชาติ- อิเล็กตรอน, มูอนและเอกภาพ - ซึ่งแต่ละตัวมีส่วนผสมของมวลนิวตริโนที่เป็นไปได้สามตัว (แม้ว่ามูลค่าจริงของมวลเหล่านี้จะไม่เป็นที่รู้จักในปัจจุบัน) นิวตริโนอาจเริ่มเป็นหนึ่งรสชาติพูดนิวตริโนอิเล็กตรอนจากนั้นเปลี่ยนเป็น muon หรือนิวตริโนนิวตรินขณะที่พวกเขาเดินทางผ่านอวกาศ -Wacky Physics: อนุภาคเล็ก ๆ ที่เจ๋งที่สุดในธรรมชาติ-
ค้นหารสชาติ
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ทรงพลังที่กลุ่มพลังงานนิวเคลียร์ของจีนกวางตุ้งทางตะวันออกเฉียงใต้ของจีนสร้างอิเล็กตรอน antineutrinos เป็นจำนวนสี่ล้านคนทุก ๆ วินาที (Antineutrinos เป็น antimatter คู่กับนิวตริโนและทำหน้าที่ตามวัตถุประสงค์ของการทดลอง อนุภาคเหล่านี้ส่วนใหญ่บินผ่านสสารที่เกือบจะเป็นความเร็วของแสงโดยไม่ชนกับอนุภาคในอะตอมปกติ อย่างไรก็ตามสัดส่วนเล็ก ๆ ของพวกเขาจะส่งผลกระทบต่ออะตอมในเครื่องตรวจจับการทดลองนิวตริโนของเครื่องปฏิกรณ์ Daya Bay ซึ่งช่วยให้นักวิจัยนับได้
ด้วยการเปรียบเทียบจำนวนอิเล็กตรอน antineutrinos ที่มาถึงเครื่องตรวจจับหกเครื่องแต่ละเครื่องทั้งหมดถูกฝังอยู่ใต้ดินในระยะทางที่แตกต่างกันจากเครื่องปฏิกรณ์นักฟิสิกส์สามารถคำนวณจำนวน "หายไป" เมื่ออนุภาคเหล่านี้ดูเหมือนจะหายไปพวกมันก็แกว่งไปสู่รสชาติอื่นนักวิทยาศาสตร์ก็สรุป
อ่าว Daya ใหม่การสั่นของนิวตริโนข้อมูลอนุญาตให้นักวิจัยวัดความน่าจะเป็นของนิวตริโนอิเล็กตรอนที่ครอบครองแต่ละสถานะมวลที่เป็นไปได้ซึ่งเป็นคำที่เรียกว่านิวตริโน "มุมผสม" ที่ข้อมูลการเปิดตัวครั้งแรกของ Daya Bayในเดือนมีนาคม 2012 เผยแพร่ค่าแรกที่รู้จักของมุมผสมที่เรียกว่า Theta One-Three หรือθ13- การคำนวณใหม่นั้นแม่นยำยิ่งขึ้น
“ เราได้รับการวัดที่แม่นยำที่สุดของมุมผสมของนิวตริโนนี้ในโลก” Kam-Biu Luk ผู้ร่วมงานของ The Daya Bay Collaboration ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์กล่าว "นี่คือการอัปเดตผลลัพธ์ที่ดีที่สุดของ Daya Bay นั้นดีที่สุดในโลกสิ่งนี้ทำให้ดียิ่งขึ้น"
นักวิทยาศาสตร์ยังวัดคุณสมบัติที่เรียกว่า "การแยกมวล" ซึ่งอธิบายว่าสถานะของมวลที่แตกต่างกันของนิวตริโนนั้นมาจากกันเป็นตัวเลข ในขณะที่สถานะมวลที่เกิดขึ้นจริงของนิวตริโนยังไม่เป็นที่รู้จักการวัดการแยกมวลบอกนักวิทยาศาสตร์ว่ามวลเหล่านี้ถูกแยกออกหรือกระจายออกจากกันมากแค่ไหน
“ นี่เป็นขั้นตอนแรกในการแก้ไขปัญหาลำดับชั้นของมวล - นั่นคือการสั่งซื้อของมวลนิวตริโน” Luk บอกกับ Livescience "เราไม่ทราบต้นกำเนิดของมวลนิวตริโนอย่างไรก็ตามถ้าเราสามารถวัดมวลที่แยกได้อย่างแม่นยำมากขึ้นจากนั้นพร้อมกับการทดลองอื่น ๆ เราควรจะสามารถบอกได้ว่ามวลที่สามนั้นหนักกว่าอีกสองหรือวิธีอื่น ๆ นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะในขณะนี้เราไม่มีความคิด"
ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์หวังที่จะค้นหาคุณค่าของแต่ละรัฐนิวตริโน “ ในขณะนี้เราไม่รู้ว่านิวตริโนแต่ละตัวนั้นหนักแค่ไหน” Luk กล่าว
Neutrinos และ Antimatter
การศึกษาความผันผวนของนิวตริโนยังสามารถช่วยให้แสงสว่างกับความลึกลับที่มีขนาดใหญ่กว่าที่นักฟิสิกส์ต้องเผชิญเช่นธรรมชาติของ Antimatter และคำถามของทำไมจักรวาลถึงไม่ได้ทำจาก Antimatter-
“ การวัดความแม่นยำใหม่เหล่านี้เป็นข้อบ่งชี้ที่ยอดเยี่ยมว่าความพยายามของเราจะทำให้เกิดความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับโครงสร้างของสสารและวิวัฒนาการของจักรวาล - รวมถึงสาเหตุที่เรามีจักรวาลที่ทำมาจากเรื่องเลย” สตีฟเคทเทลนักวิทยาศาสตร์อาวุโสของห้องปฏิบัติการแห่งชาติบรูคฮาเวน
นักวิจัย Daya Bay กำลังนำเสนอผลการวิจัยของพวกเขาในสัปดาห์นี้ที่ XVTH International Workshop เกี่ยวกับโรงงานนิวตริโนคานซุปเปอร์คานและคานเบต้า (Nufact2013) ในปักกิ่ง
ติดตาม Clara Moskowitz บนTwitter และGoogle+- ติดตามเรา@livescience-Facebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับLiveScience-