В эксперименте KATRIN уточнили предельную массу нейтрино
Фундаментальная частица нейтрино рождается в недрах звезд и реакторов и беспрепятственно путешествует в пространстве на почти световой скорости. Нейтрино различают по «аромату»: электронное, мюонное, тау. Переключение между этими состояниями говорит о наличии у частицы массы, но ее точное значение неизвестно. Ученые пытаются нащупать ее верхний предел. Новый результат в этом направлении получила коллаборация эксперимента KATRIN.
KATRIN — 70-метровая установка, которая состоит из источника электронов и спектрометра и расположена на юге Германии. Аббревиатура расшифровывается как «Эксперимент с тритием и нейтрино в Карлсруэ». Коллаборация KATRIN сообщила в статье, опубликованной в журнале Science, что новая, наиболее точная оценка массы нейтрино с уровнем достоверности 90 процентов — 0,45 электронвольта. Это меньше одной миллионной части массы электрона.
Физикам обязательно нужно знать массу нейтрино, чтобы лучше понимать устройство мира и решить волнительные загадки: например, объяснить скрытую массу во Вселенной. Само по себе наличие массивного нейтрино — уже вызов, ведь это не вписывалось ранее в Стандартную модель, поэтому ее пересмотрели.
Для вычисления массы нейтрино в эксперименте используют бета-распад трития — радиоактивного изотопа водорода с двумя нейтронами и одним протоном. Когда происходит бета-распад, нейтрон в ядре превращается в протон, испуская электрон и электронное антинейтрино — то же, что электронное нейтрино, только с другими квантовыми свойствами.
Электронное антинейтрино слабо взаимодействует с веществом, поэтому его нельзя наблюдать напрямую. Но в процессе распада выделяется определенное максимальное количество энергии, которое распределено между электроном и электронным антинейтрино. Энергию электрона аккуратно измеряют, затем анализируют энергетический спектр в поисках малейших отклонений спектральной формы в регионе вокруг конечной точки спектра.
Несмотря на кажущуюся простоту, эксперимент встречает множество сложностей, которые удалось преодолеть. Ученые проанализировали измерения энергии в 36 миллионов электронов, накопленные за 259 дней работы с 2019 по 2021 год. Названный в этой научной статье верхний предел массы нейтрино — 0,45 электронвольта — наиболее точный.
Эксперимент по измерению массы нейтрино на KATRIN завершится в 2025 году, по достижении тысячи дней сбора данных. После заключительного анализа физики ожидают выйти на массу нейтрино в 0,3 электронвольта, полученную теоретически. Кроме того, такой объем данных поможет проверить гипотезу о существовании фундаментальных частиц, выходящих за пределы Стандартной модели, — например легкого стерильного нейтрино, а также реликтового нейтрино, рожденного во время начала Вселенной.
KATRIN планируют модернизировать, но в мире строят и другие установки для измерения массы нейтрино: Project-8, Quantum Technologies for Neutrino Mass (QTNM), Pontecorvo Tritium Observatory for Light, Early-Universe, Massive-Neutrino Yield (PTOLEMY), Electron capture in Holmium-163 (ECHo).
Telegram 
Дзен 
VK Лесные пожары не только загрязняют воздух, но и неожиданно помогают природе. Американские ученые выяснили, что дожди, проходящие через дымовые тучи, превращаются в настоящие питательные растворы. Очищая задымленный воздух, такие ливни смывают на землю и в водоемы главные элементы для роста растений.
Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.
Волны экстремальной жары перестали быть локальной проблемой отдельных стран и превратились в глобальное явление, охватывающее планету во все сезоны года. Международная группа ученых провела масштабное климатическое исследование и выяснила, что жара, затрагивающая сразу несколько континентов, не имеет аналогов как минимум за последние 1200 лет.
Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии