【無菌中微子狩獵步伐格蘭薩索】

明道 · 發表於 2014-7-20 04:22:36

【無菌中微子狩獵步伐格蘭薩索】

Borexino 一個新的實驗

備受爭議的結果似乎表明存在，描述為不育，有第四種是中微子的會把測試在下義大利格蘭薩索山的新實驗。

有設計的實驗物理學家說通過使用現有的太陽中微子探測器他們能進行假設性不育中微子便宜而且徹底搜索。

中微子是正電，幾乎無品質與普通物質只有通過弱核力進行交互的亞原子粒子。因此他們可以通過大量材料不受干擾。

要研究它們，物理學家建立巨大的探測器 — — 這個想法是，一大批的靶核會導致幾個可以檢測到的中微子碰撞中。

如果它們存在，不育的中微子會更難檢測，因為他們很可能會不與普通物質在所有 — — 只與交互其他中微子。

通過"振盪"，一個既定的現象在其中普通中微子轉換和重新變換不斷地從一個三味 — — 電子、 μ 介子和沙頭角到另一個當他們旅行時，他們會這樣做。

同樣，普通的中微子會變成不育中微子振盪和回來再一次但很有可能在更短的距離，比那些典型的正常的中微子振盪。

行的證據

不育的中微子的存在，提出的證據的行數。

這些包括從學習的普通中微子振盪的實驗結果，從最近的計算顯示，中微子探測器接近放置被捕獲的數位核反應爐都低於預期，給出了所有的可以在這些反應堆內產生中微子的不同方式。

如果這些提示原來必須是真實的所涉問題將"極大"，根據義大利熱那亞大學的馬哥孛羅 Pallavicini 指出，不育的中微子會發現躺在粒子物理學的標準模型以外的第一次基本的粒子。

他們可能也曾經扮演著重要的作用在宇宙的演化中，他補充道。很多物理學家一樣，然而，他仍持懷疑態度的粒子的存在。

Pallavicini 領先的國際合作，將搜索的使用 Borexino 探測器在義大利的格蘭薩索國家實驗室，主要用於測量中微子輻射的太陽中微子。

探測器包含一個記錄當中微子與烴類閃爍體 300 噸球內電子交互時發出的光的光電倍增管的陣列。

新的實驗被稱為短的距離中微子振盪與 BoreXino (SOX) 和將攔截中微子從強烈的放射性源，放置幾米之遙。

准正弦變化

SOX 將建立確切地在每個源誘導中微子的相互作用發生內烴類通過記錄相關聯的光發射達到幾個光電倍增管的確切時間。

如果不育的中微子存在，然後作為源的距離的函數發生相互作用的數量將顯示小型但明顯的准正弦變化，波長對米 — — 太過短暫，是由正常的中微子振盪引起的規模。

SOX 將使用兩個放射性來源之一。其中一個是鉻 51，其中發出電子中微子和將被放置在一個坑下方探測器；另一種是鈰-144，將定位在 Borexino 的水盾內部的電子 — — 反中微子發射器。

研究人員希望用鈰，因為它將使不育的中微子尋找過去略有廣泛的群眾和"混合角"（決定的振盪強度參數），但他們可能會使用鉻因為它已被成功地使用在以前的兩個實驗，儘管它在較低的強度。

最近獲得的滿足 SOX 從歐洲研究委員會 — — 歐元 3 所需的資金大部分.5 米 — — 研究人員的下一個任務是為找到一個必要的放射性材料的供應商，然後獲取有關牌照向勞顧會提供的材料。

Pallavicini 估計實驗將開始以晚到 2015 年的資料，第一次結果將顯示在 2016 年。

進一步的資金允許的話，協作將進行第二次 — — 並可能第三 — — 一輪的測試。

後者是最具挑戰性，因為它會將鈰 144 源放在探測器的中心。

洩密振盪

研究人員計算甚至使用鉻 51 襪幾乎可以肯定會足夠敏感，統治的現有反應堆異常或出。

然而，實驗不會看到任何不育的中微子，如果他們碰巧特別是光或混合與標準中微子非常微弱。

Pallavicini 也承認其他物理學家將是持懷疑態度，如果他的合作只是記錄總數比預期低的中微子，可能導致不育的振盪，但這可能會提高對窮人強度校準或低探測器效率的懷疑。

然而，他說是否資料洩露洩密振盪信號，然後他將"挑戰任何人都來一個不同的解釋"，不育的中微子。

切赫傅高義在加州理工學院，在美國，描述為"富有挑戰性的但可行"實驗和相信它將"說明很強的不育的中微子是否存在或不"如果研究人員可以使用收集資料的鉻和鈰。

此外熱情是 William Louis 的洛斯阿拉莫斯國家實驗室的新的墨西哥、美國。

"[襪] 將説明測試和解決不育的中微子的存在證據，"他說，"假設"交付的適當的放射性源。

然而，他認為實驗研究它自己不會能夠完全地證實或證偽的中微子、存在爭論決定性的證據將需要幾個實驗的結果，記錄不同類型的振盪和跨越不同的能量尺度。

SOX 被述在arXiv預印本.

關於作者

愛德溫 · 裡奇是一個科學作家，設在羅馬

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