Надо Знать![]() | НейтриноПлан:ВведениеНейтрино - стабильные нейтральные лептоны с полуцелым спином, участвующие только в слабой и гравитационной взаимодействиях. Чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом: нейтрино с энергией 1 М эВ имеют в свинце длину свободного пробега ~ 10 20 см (~ 100 световых лет). Нейтрино - стабильная электрически нейтральна элементарная частица, масса которой близка к нулю. Она относится к группе лептонов. Скорость движения нейтрино близка к скорости света. Различают нейтрино электронное, мюонное и τ-лептонного нейтрино. Нейтрино и соответствующие им антинейтрино участвуют только в слабых и гравитационных взаимодействиях. Они играют большую роль в превращениях элементарных частиц, в глобальных космогонических процессах. 1. Свойства нейтриноКаждому заряженном лептонов соответствует своя пара нейтрино / антинейтрино:
Масса нейтрино крайне мала по сравнению с другими элементарными частицами. Последние экспериментальные оценки (на май 2012 г.), полученные в ходе работы австралийской коллаборации WiggleZ на Англо-австралийском телескопе показывают, что верхний предел массы для всех ароматов нейтрино составляет всего 0,29 эВ [1]. Масса нейтрино важна для объяснения феномена скрытой массы в космологии, поскольку, несмотря на ее малое значение, концентрация нейтрино во Вселенной достаточно высока, чтобы существенно повлиять на среднюю плотность вещества. Если нейтрино имеют ненулевую массу, то различные виды нейтрино могут превращаться друг в друга. Это так называемые осцилляции нейтрино, в пользу которых свидетельствуют наблюдения солнечных нейтрино, угловой анизотропии атмосферных нейтрино, а также проведены в начале этого века эксперименты с реакторными (см. KamLAND) и ускорительная нейтрино. Кроме того, существование осцилляций нейтрино, вероятно, напрямую подтверждено экспериментами в Садбери. Подтверждение осцилляций нейтрино потребует внесения изменений в Стандартную Модель. 1.1. СпиральностьНейтрино имеет спин 1/2. Однако экспериментально детектируются только нейтрино с определенной спиральностью, есть только нейтрино с одной проекцией спина на направление движения, который задается импульсом. Нейтрино имеют левую спиральность, антинейтрино - правую спиральность. Левая спиральность нейтрино означает, что его спин направлен противоположно импульса. 2. История открытияОдной из основных проблем в ядерной физике 20-30х годов ХХ века была проблема бета-распада : спектр электронов, образующихся при β-распаде, измеренный английским физиком Джеймс Чедвик еще в 1914 г. имеет непрерывный характер, то есть, с ядра вылетают электроны с самыми энергиями. Развитие квантовой механики в 20-х годах привел к пониманию дискретности энергетических уровней в атомном ядре: это предположение было высказано австрийским физиком Лизой Мейтнер в 1922. Т.е. спектр частиц, вылетающих при распаде ядра должен быть дискретным, и показывать энергии, равные разностям энергий уровней, между которыми при распаде происходит переход. Таким, например, является спектр альфа-частиц при альфа-распаде. Таким образом, непрерывность спектра электронов β-распада ставила под сомнение закон сохранения энергии. Вопрос стоял настолько остро, что в 1931 г. знаменитый датский физик Нильс Бор на Римской конференции выступил с идеей о несохранении энергии. Однако было и другое объяснение - потерянную энергию уносит какая-то неизвестная и незаметная частица. Гипотезу о существовании частицы, чрезвычайно слабо взаимодействует с веществом, выдвинул 4 декабря 1930 Паули - не в статье, а в неформальном письме участникам физической конференции в Тюбингене :
Впоследствии нейтроном была названа, как оказалось, другая элементарная частица. На Сольвеивському Конгрессе 1933 г. в Брюсселе Паули выступил с рефератом о механизме β-распада с участием легкой нейтральной частицы со спином 1/2, в котором, со ссылкой на предложение Ферми, назвал гипотетическую частицу "нейтрино". Это выступление было фактически первой официальной публикацией, посвященной нейтрино. См.. также
Примечания
код для вставки Данный текст может содержать ошибки. скачать |