Мы многого не знаем о нейтрино, но мы знаем, что это очень хитрые частицы, которые, несмотря на их распространенность, очень трудно отследить. Нейтрино меняют их характеристики так же, как хамелеоны меняют цвет. Исcледователь должен всегда держать свои инструменты наготове, чтобы поймать этих изменчивых зверушек.
Девять фактов о нейтрино, которые нас удивляют.
Нейтрино присутствует в сверх-избытке.
Яркое солнце посылает на Землю 65 млрд. нейтрино в секунду на квадратный сантиметр. Это вторая по распространенности частица во Вселенной после фотона. Если бы мы могли сфотографировать нейтрино, мы бы увидели, что на каждый кубический сантиметр приходится около 1000 фотонов и 300 нейтрино.
Нейтрино имеет массу.
Никто ее пока не измерил точно, но она по крайней мере в миллион раз меньше, чем масса электрона. Мы
знаем, что каждый из нейтрино очень легкий, но их настолько много, что суммарная масса всех нейтрино во Вселенной оценивается равной общей массе всех видимых звезд.
Нейтрино являются прекрасными зондами для слабых сил.
Все остальные элементарные частицы взаимодействуют через сильные, электромагнитные или слабые силы или через какую-либо их комбинацию. Нейтрино - единственные частицы, которые взаимодействуют посредством исключительно слабых сил.
Нейтрино очень трудно обнаружить.
В среднем, только одно нейтрино, испускаемое Солнцем, будет взаимодействовать с телом человека во время его жизни. Поскольку акты взаимодействия материи с нейтрино настолько редки, нейтринные детекторы должны быть огромными, как, например, супердетектор Kamiokande в Японии, который содержит 50 000 тонн сверхчистой воды или IceCube, зажатый на глубине между 1,5 и 2,5 километра подо льдами Антарктиды.
Нейтрино как хамелеоны.
Есть три "аромата" нейтрино: электронное, мюонное и тау. При движении нейтрино могут менять ароматы. Эти "колебания" ставят физиков в тупик в течение многих десятилетий.
Электронное нейтрино задерживается электронами.
Когда нейтрино проходят через вещество, они "видят" плотные облака электронов. Электронные нейтрино, проходящие сквозь эти плотные облака, ощутимо замедляются, а мюонные и тау нейтрино путешествуют сквозь них беспрепятственно. Эксперимент Nova использует это явление для получения более подробной информации о массе нейтрино.
Нейтрино может рассказать о недрах Солнца.
Свет от поверхности Солнца достигает Земли всего за 8 минут, то ему требуется от 10 000 до 100 000 лет, чтобы покинуть толстое плазменное ядро Солнца. Нейтрино же требуется около 3 секунд, чтобы образоваться в процессе ядерного синтеза и убежать к поверхности Солнца, и еще 8 минут, чтобы достигнуть поверхности Земли.
С нейтрино рассеивается более 99 процентов энергии сверхновых.
Некоторые типы звездных взрывов теряют почти всю свою энергию через нейтрино. Этот взрыв превращает сверхновые или в черную дыру, или в нейтронную звезду. Нейтрино помогает понять, как взрываются сверхновые и как развиваются другие астрономические объекты, такие как активные галактические ядра.
Нейтрино могло изменить ход развития Вселенной.
Почему все во Вселенной состоит преимущественно из материи, а не антиматерии? Космологи думают, что в начале во вселенной материи и антиматерии было равное количество. Возможно, именно нейтрино
нарушило этот баланс, что в конечном итоге позволило сформироваться галактикам, звездам и планетам.
|