Kuidas sa eristad elektronneutrino, tau neutriino ja müoonneutriino erinevust, kui kõigil neutrinodel on 0 laengut ja 0 massi?


Vastus 1:

Mul oli õppejõud, kes töötas koos SNO-ga (Sudbury Neutrino observatoorium), mis oli üks nende meeskondade koostööst, kes võitis eelmisel aastal Nobeli preemia - koos Jaapani Super-Kamiokande detektoriga, nii et ma tean sellest vähe.

Kõigil erinevat tüüpi neutriinodel on kokkupõrke tulemused pisut erinevad. Samuti kasutame ära "leptoni maitse säilimist" - elektronneutriino võib toota ainult mõnda teist elektronide perekonna liiget ja seejärel ainult teiste perekondade tegelikke / antipaare.

Mõelge näiteks laetud voolureaktsioonile - elektronneutriino tekitab elektroni, müonneutriino toodab müoni ja nii edasi.

See tähendab, et kuna päikese neutriinodel on vähem energiat kui kuunide või taoonide ülejäänud massil, võivad laetud voolu interaktsioonid läbi viia ainult elektronide neutriinodel. Seetõttu, kui näete laetud voolu koostoime tõendeid - teate, et selle põhjuseks peab olema elektronneutriino, sest samal ajal kui teised võivad selle protsessi läbi teha, pole päikese neutriinodel piisavalt energiat!

Nii kasutatakse ära perekondade erinevusi, mitte neutriine endid.

On veel mõned meetodid - mäletan diagrammi, millel olid erinevad elastsed kokkupõrkemustrid, nii et ma kujutan ette, et teatud asjade puhul on põrke ristlõige pisut erinev - aga saate üldpildi.

Olen nõus, et see on keeruline äri, mis üritab neutriinodest vahet teha - ja sellepärast pidid nad ehitama sellised massiivsed detektorid, et neil oleks isegi lootust seda teha! Ma pole üllatunud, et teie füüsikaõpetaja seda ei teadnud - see on päris erialane teadmine.


Vastus 2:

Suure energiaga neutriinodetektorites on kahte tüüpi sündmusi (näiteks IceCube, Antares jt).

Neutraalsed voolujuhtumid tekivad siis, kui saabuv neutriino mõjutab tuuma ja puhub selle lahti. Pioneid toodetakse lõpuks ja kui need lagunevad, saate palju, kui valgus heidetakse lühikesele kaugusele. Detektor peab seda umbes sfääriliseks sündmuseks. See sündmuste topoloogia on maitsete vahel põhimõtteliselt identne, nii et tegelikult ei saa öelda.

Juhtudel, kus neutriino muundatakse partner-leptoniks, avaldub tuumale ikkagi esialgne mõju, sarnase sfäärilise sündmuse topoloogiaga, kuid kuna väljuv lepton on laetud, saate selle teekonnal cherenkovi kiirgust.

Elektronid on stabiilsed, kuid kuna need on kergeimad leptonid, kaotavad nad kogu oma energia kiiresti (mõelge mootorrattale, mis sõidab läbi liiva). Elektronid suunavad kogu oma energia detektorisse, nii et saate suurepäraseid energiamõõtmisi, kuid kuna valimised läbivad väiksema vahemaa kui valgusdetektorite vahekaugus, saate kohutavaid suuna mõõtmisi.

Kuud on piisavalt rasked, et kündda kogu materjali ulatuses, kuid kestavad ainult nii kaua, enne kui need lagunevad. Enne detektorist väljumist lahkuvad nad pikalt teelt. Tavaliselt ei täheldata lagunemist ja esialgset tootmist. Kuud annavad suurepärase suuna, kuid halvad energiamõõtmised, sest te ei tea, kui palju energiat enne selle sisenemist ladestus või kui kaugele see pärast detektorist lahkumist kulus.

Tause jaoks on teil esialgne mõju tuumale, lühike rada enne tau lagunemist ja seejärel lagunemine. Kui teil on õnne sedalaadi sündmusi tabada, nimetatakse seda „kahekordseks pauguks“. On lootust, et need sündmused annavad parema suuna kui elektronid ja paremad energiamõõtmised kui müonid. Kuid neid on harvem ja raskem leida.

Need on „laetud jooksvad” sündmused ja nende tulemuseks olid erinevad sündmuste topoloogiad. Tuleb märkida, et neutriinodetektorid ei ole võimelised vahet tegema neutriinodel ja antineutrinodel.


Vastus 3:

Suure energiaga neutriinodetektorites on kahte tüüpi sündmusi (näiteks IceCube, Antares jt).

Neutraalsed voolujuhtumid tekivad siis, kui saabuv neutriino mõjutab tuuma ja puhub selle lahti. Pioneid toodetakse lõpuks ja kui need lagunevad, saate palju, kui valgus heidetakse lühikesele kaugusele. Detektor peab seda umbes sfääriliseks sündmuseks. See sündmuste topoloogia on maitsete vahel põhimõtteliselt identne, nii et tegelikult ei saa öelda.

Juhtudel, kus neutriino muundatakse partner-leptoniks, avaldub tuumale ikkagi esialgne mõju, sarnase sfäärilise sündmuse topoloogiaga, kuid kuna väljuv lepton on laetud, saate selle teekonnal cherenkovi kiirgust.

Elektronid on stabiilsed, kuid kuna need on kergeimad leptonid, kaotavad nad kogu oma energia kiiresti (mõelge mootorrattale, mis sõidab läbi liiva). Elektronid suunavad kogu oma energia detektorisse, nii et saate suurepäraseid energiamõõtmisi, kuid kuna valimised läbivad väiksema vahemaa kui valgusdetektorite vahekaugus, saate kohutavaid suuna mõõtmisi.

Kuud on piisavalt rasked, et kündda kogu materjali ulatuses, kuid kestavad ainult nii kaua, enne kui need lagunevad. Enne detektorist väljumist lahkuvad nad pikalt teelt. Tavaliselt ei täheldata lagunemist ja esialgset tootmist. Kuud annavad suurepärase suuna, kuid halvad energiamõõtmised, sest te ei tea, kui palju energiat enne selle sisenemist ladestus või kui kaugele see pärast detektorist lahkumist kulus.

Tause jaoks on teil esialgne mõju tuumale, lühike rada enne tau lagunemist ja seejärel lagunemine. Kui teil on õnne sedalaadi sündmusi tabada, nimetatakse seda „kahekordseks pauguks“. On lootust, et need sündmused annavad parema suuna kui elektronid ja paremad energiamõõtmised kui müonid. Kuid neid on harvem ja raskem leida.

Need on „laetud jooksvad” sündmused ja nende tulemuseks olid erinevad sündmuste topoloogiad. Tuleb märkida, et neutriinodetektorid ei ole võimelised vahet tegema neutriinodel ja antineutrinodel.