
เรารู้ว่านิวตริโนมีมวลชน แต่ค่าที่แท้จริงไม่แน่นอน
เครดิตรูปภาพ: Naeblys/Shutterstock.com
นิวตริโนเป็นอนุภาคที่พบบ่อยที่สุดในจักรวาล ไม่มีประจุไฟฟ้าและเบามากพวกเขาสามารถย้ายไปเกือบทุกอย่างโดยมีล้านล้านไหลผ่านเราทุกวินาที มวลเล็ก ๆ ของเป็นภารกิจสำคัญทางฟิสิกส์และเรายังไม่ทราบว่าพวกเขามีแสงสว่างอย่างไร - แต่การวิจัยใหม่ล่าสุดทำให้ภูมิภาคของความไม่รู้ของเราหดตัวลง
ที่การทำงานร่วมกันของแคทรินปรับปรุงผลลัพธ์ก่อนหน้านี้ด้วยปัจจัยสองประการ จากการทดลองพบว่ามวลนิวตริโนอิเล็กตรอนที่มีประสิทธิภาพไม่สามารถเกิน 0.45 โวลต์อิเล็กตรอนซึ่งเทียบเท่ากับ 8 × 10-37กิโลกรัม (1.76 × 10-36ปอนด์). นั่นคือสัดส่วนระหว่าง 1 กรัม (0.04 ออนซ์) และมวลของดวงอาทิตย์ 40,000 ดวง ใช่นิวตริโนนั้นเล็กมาก
“ แคมเปญการวัดมวลนิวตริโนของการทดลอง Katrin จะสิ้นสุดในปี 2568 หลังจากถึง 1,000 วันของการได้มาซึ่งข้อมูล” Loredana Gastaldo เขียนในมุมมองที่เกี่ยวข้องในวารสารเขียนเขียนเขียนศาสตร์- “ การวิเคราะห์ชุดข้อมูลเต็มรูปแบบที่ได้รับจากโครงการที่ยิ่งใหญ่นี้จะช่วยให้การประเมินมวลนิวตริโนอิเล็กตรอนที่มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับค่าที่คาดการณ์ไว้ที่ 0.3 eV ที่ระดับความเชื่อมั่น 90%”
การวัดในปัจจุบันขึ้นอยู่กับ“ เพียง” 259 วันวัดที่ทีมวิเคราะห์อิเล็กตรอน 36 ล้านอิเล็กตรอน ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วนิวตริโนไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะศึกษาโดยตรงดังนั้นการทดลอง Katrin จึงมองไปที่ทางอ้อม พวกเขาใช้ไฮโดรเจนรุ่นที่หนักกว่าที่เรียกว่าไอโซโทปซึ่งแทนที่จะทำจากอิเล็กตรอนหนึ่งตัวและโปรตอนหนึ่งตัวทำจากอิเล็กตรอนหนึ่งตัวโปรตอนหนึ่งตัวและนิวตรอนสองตัว
ไอโซโทปเป็นกัมมันตภาพรังสีและกลายเป็นฮีเลียม -3 ในการทำเช่นนั้นจะเปลี่ยนนิวตรอนหนึ่งตัวให้กลายเป็นโปรตอนปล่อยอิเล็กตรอนหนึ่งตัวและ antineutrino หนึ่งตัว - นิวตริโนเวอร์ชั่น Antimatter Antineutrino มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับนิวตริโนปกติรวมถึงมวล แต่เป็นสถานะหมุนตรงข้าม การเปลี่ยนแปลงจากไอโซโทปเป็นฮีเลียม -3 เผยแพร่ที่นำไปใช้โดยอิเล็กตรอนและ antineutrino
แคทรินมีอนุภาคที่มีโครงสร้างยาว 70 เมตร (230 ฟุต) ที่วัดพลังงานของอิเล็กตรอนด้วยสเปกโตรมิเตอร์ 200 ตัน พลังงานที่ขาดหายไปจากการเปลี่ยนแปลงอยู่ที่ antineutrino ดังนั้นการคำนวณเพื่อให้ได้มวลค่อนข้างง่าย เป็นการวัดที่ท้าทาย! เพื่อให้ได้ความแม่นยำสูงคุณต้องมีการวัดหลายล้านครั้งและนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมสิ่งนี้จึงใช้อิเล็กตรอน 36 ล้านอิเล็กตรอน เมื่อการทดลองเสร็จสิ้นการวัดในปลายปีนี้จะมีการวัดอิเล็กตรอน 250 ล้านอิเล็กตรอน
ต้นฉบับ- ทฤษฎีที่เป็นรากฐานของฟิสิกส์ส่วนใหญ่ - ไม่ได้คาดหวังว่านิวตริโนจะมีมวล จะต้องมีการปรับแต่งพิเศษเพื่อแก้ไขปัญหานั้น การทำความเข้าใจมวลของนิวตริโนอาจนำเราไปสู่ทฤษฎีถัดไปนอกเหนือจากโมเดลมาตรฐาน
กระดาษประกาศผลการตีพิมพ์ในวารสารศาสตร์-