09:16
Comentarii Adauga Comentariu

_ Particule fantomă pe scară: Cercetările oferă o determinare mai precisă a masei neutrinilor

_ Particulă fantomă pe scale: Cercetarea oferă o determinare mai precisă a masei neutrinului

Care este masa unui neutrin în repaus? Aceasta este una dintre marile întrebări fără răspuns din fizică. Neutrinii joacă un rol central în natură. O echipă condusă de Klaus Blaum, director la Institutul Max Planck pentru Fizică Nucleară din Heidelberg, a adus acum o contribuție importantă la „cântărirea” neutrinilor, ca parte a colaborării internaționale ECHo. Descoperirile lor sunt publicate în Nature Physics.

Folosind o capcană Penning, a măsurat modificarea masei unui izotop de holmiu-163 cu o precizie extremă atunci când nucleul său captează un electron și se transformă în disproziu-163. Din aceasta, a putut determina valoarea Q de 50 de ori mai precis decât înainte. Folosind o valoare Q mai precisă, pot fi dezvăluite posibile erori sistematice în determinarea masei neutrinilor.

În anii 1930, s-a dovedit că nici energia, nici balanța momentului nu sunt corecte în beta radioactiv. dezintegrarea unui nucleu atomic. Acest lucru a condus la postulatul „particulelor fantomă” care transportă „în secret” energie și impuls. În 1956, s-a obținut în sfârșit dovada experimentală a unor astfel de neutrini. Provocarea: neutrinii interacționează cu alte particule de materie doar prin interacțiunea slabă care stă la baza dezintegrarii beta a unui nucleu atomic.

Din acest motiv, sute de trilioane de neutrini din cosmos, în special soarele , poate trece prin corpurile noastre în fiecare secundă fără a provoca niciun fel de daune. Ciocnirile extrem de rare de neutrini cu alte particule de materie pot fi detectate doar cu detectoare uriașe.

Neutrinii solari au adus o altă revelație revoluționară: cele trei tipuri de neutrini cunoscute până în prezent se pot transforma unul în celălalt. Cu toate acestea, aceste „oscilații de neutrini” au avut o consecință serioasă pentru viziunea asupra lumii a fizicii particulelor. Anterior, se presupunea că neutrinii nu aveau masă de repaus, cum ar fi fotonii.

Acest lucru ar fi compatibil cu modelul standard al fizicii particulelor, cea mai bună descriere a lumii particulelor de până acum. Cu toate acestea, oscilațiile au forțat o masă de repaus pentru neutrini - un alt indiciu că trebuie să existe o nouă fizică dincolo de modelul standard.

Cunoașterea exactă a masei de repaus a neutrinului ar fi, prin urmare, un susan deschis în lumea necunoscută a fizică nouă. Din păcate, nu puteți plasa pur și simplu un neutrin pe o scară. Acest lucru necesită experimente extrem de complexe pe procese fizice accesibile din punct de vedere tehnic, care implică neutrini.

„O cale este dezintegrarea beta a tritiului”, explică Christoph Schweiger, doctorand în departamentul lui Klaus Blaum la Institutul Max Planck pentru Fizică Nucleară. Aici, unul dintre cei doi neutroni din hidrogenul supergreu se descompune într-un proton și emite un electron și un neutrin, transformând astfel atomul în heliu mai ușor. Acest proces este „cântărit” de experimentul KATRIN de la Institutul de Tehnologie Karlsruhe.

„Calea complementară este captarea de electroni a izotopului artificial holmiu-163”, continuă Schweiger. Aici, nucleul atomic captează un electron din învelișul electronilor interioare, prin care un proton este convertit într-un neutron, rezultând elementul disprosium-163. Acest lucru eliberează și un neutrin, printre altele. Colaborarea internațională ECHo, în care sunt implicați oamenii de știință de la Heidelberg, încearcă să măsoare acest proces de dezintegrare energetic cu o precizie extremă.

Conform E = mc2 al lui Einstein, masa și energia sunt echivalente, astfel încât energia de măsurare poate fi echivalată cu mase de cântărire. Ca „calorimetru”, ECHo măsoară extrem de precis energia totală eliberată în această dezintegrare: aceasta corespunde unui maxim al valorii Q minus masa de repaus a neutrinului eliberat. În acest scop, izotopul holmiu-163 este încorporat într-un strat de atomi de aur.

„Cu toate acestea, acești atomi de aur ar putea avea o influență asupra holmiului-163”, explică Schweiger. „De aceea, este important să se măsoare valoarea lui Q cât mai precis posibil folosind o metodă alternativă și să o comparăm cu valoarea determinată calorimetric pentru a detecta posibile surse sistematice de eroare.”

Aici este cazul Intră în joc experimentul Pentatrap Heidelberg și teza de doctorat a lui Schweiger. Pentatrap este format din cinci capcane Penning. În aceste capcane, atomii încărcați electric pot fi capturați într-o combinație de câmp electric și magnetic static.

Acești ioni efectuează un „dans cerc” complicat, care permite ca masa lor să fie determinată cu o precizie extremă. „Cu un Airbus A-380 cu o sarcină maximă, ai putea folosi această sensibilitate pentru a determina dacă o singură picătură de apă a aterizat pe el”, spune fizicianul, ilustrând capacitățile acestei super-scări.

În principiu, o capcană Penning funcționează ca un leagăn. Dacă așezi doi copii de greutăți diferite unul lângă altul pe două leagăne de același tip și îi împingi la fel de tare, vei observa treptat o schimbare a frecvențelor de leagăn. Aceasta poate fi folosită pentru a calcula diferența de greutate dintre cei doi copii.

În cazul experimentului pentatrap, aceasta este diferența de masă dintre un ion de holmiu-163 și un ion de disprosiu-163. În plus, cu cât ambii copii se balansează mai repede, cu atât se obține mai repede rezultatul, care este, de asemenea, mult mai precis pentru același timp de observare decât pentru balansarea lentă.

Din acest motiv, echipa a eliminat 38, 39 și 40 de electroni din ionii „foarte încărcați” în trei serii diferite de măsurători, ceea ce face ca „cercul să danseze” considerabil mai rapid. „Dacă totul funcționează, o măsurătoare va dura doar câteva săptămâni”, spune Schweiger.

Din diferențele de masă ca urmare a diferitelor măsurători de frecvență, prin E = mc2, oamenii de știință de la Heidelberg au reușit în sfârșit să determine o valoare Q pentru captarea electronilor care a fost de 50 de ori mai precisă decât înainte. „Contribuția celor trei grupe de teorie, inclusiv grupul lui Christoph Keitel aici la institut, a fost la fel de importantă ca măsurarea noastră”, subliniază Schweiger.

Pe lângă diferența de frecvență dintre cei doi ioni, un al doilea variabila are o influență semnificativă asupra valorii Q determinată: energia stocată în sistemul de electroni rămase a unui ion puternic încărcat. Deoarece un ion atât de mare este un sistem cu mai multe particule, calculul a fost în mod corespunzător complex.

S-a dovedit că calculele au dus la aproape exact aceleași valori Q pentru cele trei stări de încărcare măsurate cu 38, 39 și 40 de electroni îndepărtați. Acest lucru a arătat clar că incertitudinile sistematice în experiment și teorie ar putea fi excluse, subliniază Schweiger cu entuziasm. Și ce înseamnă acest lucru pentru masele de neutrini?

KATRIN a determinat cea mai precisă limită superioară până în prezent a masei neutrinilor prin „cântărirea” la 0,8 electroni volți pe viteza luminii la pătrat, ceea ce corespunde unui inimaginabil 0,00000000000000000000000000000000000000 kilogram.

Acest ordin de mărime de 10-36 corespunde aproximativ raportului de greutate dintre patru stafide și soare. Și aceasta este doar o limită superioară. Analiza distribuției estimate a masei în univers ajunge chiar la o limită superioară semnificativ inferioară a maselor neutrinilor de 0,12 electron volți pe viteza luminii la pătrat.

„Cu toate acestea, această analiză este foarte complexă și depinde de modelul cosmologic folosit”, spune Schweiger. În orice caz, este clar că oricine dorește să cântărească neutrini se confruntă cu provocări extreme la marginea a ceea ce este posibil din punct de vedere tehnic. Pe acest fundal, rezultatul Heidelberg este un pas major înainte pe calea rezolvării misterului maselor de neutrini.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Silvestru Șoșoacă, scrisoare explozivă către Diana Șoșoacă: Ai lipsă de rațiune și discernământ! Trezește-te, Diana!

_ Protestatarii anti-Israel promit să lupte și să apere tabăra Universității Columbia, în timp ce poliția antiterorism se adună lângă campus, după ce mulțimea a ignorat termenul limită al președintelui de la miezul nopții de a pleca

_ Florin Barbu, despre moţiunea opoziţiei privind declaraţia cu Nicolae Ceauşescu: Chiar simplă, fără conţinut

_ O imagine mai clară a glaucomului: relația dintre desfășurare și agregare pentru miocilină asociată glaucomului

_ Fripturile pentru depozitare pe termen lung beneficiază de o reducere mare numai pentru weekendul Zilei Președinților

_ Creatori de sens: Cum standardele permit reutilizarea datelor în științele vieții

_ Bilete la finala Cupei FA pentru un FIVER! Man United subvenționează locuri pentru sub 16 ani la Wembley când se confruntă cu Man City luna viitoare

_ FBI avertizează cu privire la escrocherii cu coduri QR „răspândite” ale infractorilor cibernetici pentru a vă fura banii

_ �This Office is a Laughingstock global� � URMĂȚI: Avocatul Harry MacDougald Bats MAGA Cleanup and Wipes the Floor with Fani Willis � �n Georgia Argumente de �ncheiere

_ Avionul prăbuşit în regiunea Belgorod. Putin susţine că armata ucraineană a doborât aeronava

_ Descoperirea mecanismului de ciclizare a β-1,2-glucan sintetazei ciclice

_ Șeful BCR vrea schimbarea programului 'Noua Casă': Să fie case ieftine doar pentru anumite categorii profesionale

_ Donald Trump face o previziune șocantă: 'Dacă nu sunt ales, va avea loc o baie de sânge'

_ Modul în care datele privind audiența modelează jurnalismul canadian

_ Oamenii de știință dezvăluie rolul adsorbaților vecini și tunelul cuantic în difuzia la suprafață a atomilor de hidrogen

_ Cercetătorii explorează materiile prime și tehnologia de ardere pentru porțelan din cuptorul Xing de la sfârșitul secolului al VI-lea

_ Șeful Pentagonului somează Ucraina: 'Să nu atace rafinăriile rusești! Ar putea amenința piața mondială a energiei'

_ Un nou simbol pentru București: 'Bijuteria' de 10 milioane de euro e aproape gata și va fi inaugurată în acest an / VIDEO-FOTO

Sorina Matei despre Lovitura de Stat : Care Putin? Sistemul de la noi se comporta MAI RAU ca Putin

_ „Freedom Bonds”: SUA doresc obligațiuni de 50 de miliarde de dolari pentru Ucraina, susținute de active rusești înghețate

_ EXCLUSIV: Denunțătorul care a dezvăluit o supraveghere flagrantă a politicii VA pentru veteranii cu răni cauzate de vaccin este făcut public

_ Am ieșit din căsnicia mea brutală - apoi fostul meu a găsit o nouă modalitate de a mă chinui prin „abuz ipotecar”: NADIA JEFFRIES spune ce trebuie să știe orice persoană care se gândește să divorțeze

_ Acești blugi H&M de 24,99 lire sterline arată la fel de bine ca perechea de 1.000 de lire sterline a lui Gucci, iată care sunt dupurile designerilor de denim pe care ar trebui să-i cumperi

_ Motreanu (PNL) are soluția pentru a stinge protestele agricultorilor. Ce le-a spus liberalilor în ședință (surse)

_ Aniversare transformată în agresiune sexuală! Pilot din Neamț, acuzat că s-a dat la o adolescentă de 15 ani în timpul zborului făcut cadou de părinţi

_ De ce Giovanni Pernice se va întoarce la Strictly Come Dancing: profesionistul Under-fire „i s-a oferit un contract”, iar BBC „îl sprijină pe tot parcursul”, dezvăluie KATIE HIND

_ Primul interviu al familiei regale daneze demonstrează că regina Maria deține „controlul deplin” și „își blochează soțul îmbufnat și divagabil” în urma scandalului său „afacere”, susține expertul în limbajul corpului

_ Avertisment de furtună de cel mai înalt nivel emis în Guangdong din sudul Chinei

_ Setul de date integrat, primul de acest fel, permite cercetarea dintre gene și ecosisteme

_ Miliardarul și megadonatorul democrat Reid Hoffman caută să se mute în străinătate după victoria lui Trump

_ Ucraina își primește miliarde, în ciuda faptului că directorul CIA l-a avertizat pe Zelenksy să nu mai fure atât de mulți bani

_ Bacteria mortală care se găsește în carnea de la supermarket: 1 din 15 pui proaspeți este 'puternic contaminat'

_ Studenţii suspendaţi în urma demonstraţiilor din SUA, invitaţi să-şi continue studiile în Yemen

_ Nvidia numește Huawei ca principal competitor, pentru prima dată

_ Anti-semitism campaigner threatened with arrest for being 'openly Jewish' cancels protest walk over safety fears

_ Decizie PNL Iași: Nu se fac alianţe locale cu PSD

_ Braconat de Paște! Poliția acuză o femeie că a furat 48 de cutii cu ouă de la Marks & Spencer

_ Zeci de mii de persoane evacuate în Rusia, Kazahstan, pe fondul celor mai grave inundații din ultimele decenii

_ Dezvăluiri Reuters: Rusia, Ucraina și Turcia au ajuns la un acord privind Marea Neagră, dar Kievul s-a răzgândit în ultimul moment

_ "Mai periculoase ca ruşii". Cazinourile online fac ravagii între soldaţii ucraineni. Zelenski anunţă măsuri de urgenţă

_ DNA contează pe presa de investigație românească - Mesajul procurorului șef al DNA de Ziua Internațională a Libertății Presei

_ Piedone îl critică pe Nicuşor Dan: „Ţi-ai permis să jigneşti românii creştini ortodocşi care nu sunt ca tine”

_ Raport: Bătăliile pe care democrații se luptă pentru procedurile de vot ridică semnale de alarmă asupra integrității alegerilor

_ Atenție la simptome! Cum se transmite malaria, boala care a răpus-o pe Camelia Tișe, fosta soție a președintelui CJ Cluj

_ Cercetătorii demonstrează memorie de disc optic la scară nanometrică 3D cu capacitate petabiți

_ Cercetările dezvăluie modele eficiente de programe STEM pentru elevii de liceu din comunitățile marginalizate istoric

_ O pastilă care imită beneficiile exercițiilor fizice ar putea fi disponibilă în curând

_ Oamenii vaccinați prezintă simptome lungi asemănătoare COVID-19 cu proteine ​​​​de tip Spike detectabile: studiu preprint.

_ Studiul evidențiază programul de succes din Iowa pentru tinerii care ies din asistența maternală

_ Reprezentantul ONU pentru Libia, Bathily, demisionează, invocând progrese politice stagnate

_ Fata de anul 9 care „a încercat să-l înjunghie pe profesorul de la școala din Ammanford a mai avut probleme în clasă”

_ Creștinii ortodocși serbează Floriile: Ce este bine să faci astăzi și ce reprezintă această sărbtătoare

_ Sadiq Khan și rivala conservatoare Susan Hall și-au votat la alegerile primarului Londrei - deoarece ea avertizează că concursul este „ultima șansă” de a pune pe cineva care „va stăpâni crima” în primărie

_ Leipzig a încheiat la egalitate meciul disputat în deplasare cu Hoffenheim, în etapa a 31-a a campionatului Germaniei

_ Încălcarea statului de drept: Comisia Europeană anunţă încheierea procedurii prevăzute la articolul 7 al Tratatului UE ce viza Polonia

_ Risc mare de avalanşă în munţii Parâng-Şureanu şi Ţarcu-Godeanu

_ Fostul avocat al lui Trump renunță la o mărturie atrăgătoare în instanță | Dincolo de titluri

_ Bidenomics lovește din nou: Red Lobster închide aproape „120 de restaurante” în 27 de state – intenționează să depună faliment în săptămânile următoare

_ Astronomii descoperă o exoplanetă de dimensiunea Pământului care orbitează în jurul unei stele pitice ultrarece din apropiere

_ FIFA a deschis o anchetă împotriva Federaţiei Canadiene de Fotbal după un incident cu o dronă la Jocurile Olimpice


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15

Nr. de articole la aceasta sectiune: 841, afisate in 15 pagini.