Гранит науки - 2004-07-11

Последние данные об особенностях поведения нейтрино указывают на несовершенство Стандартной модели Последние данные об особенностях поведения нейтрино указывают на несовершенство Стандартной модели - набора теорий, объясняющего все взаимодействия материального микромира, но не предполагающего наличие у нейтрино какой бы то ни было массы

Сотня физиков со всего мира, объединенных сотрудничеством на японской установке Суперкамиоканде (Super-Kamiokande) , освоила новый метод анализа данных об атмосферных нейтрино. Атмосферные нейтрино производятся по ходу высокоэнергичных столкновений космических лучей с верхними слоями земной атмосферы, и далее претерпевают превращение в 2 типа или, как говорят физики, два 'аромата' нейтрино - электронный и мюонный. Переход нейтрино из одного типа в другой называется осцилляцией, и это явление было предсказано еще до экспериментального обнаружения нейтрино в 1955 году работающим в России итальянским физиком Бруно Понтекорво. А собственно осцилляция была показана в 1998 году на том же японском детекторе. Суперкамиоканде размещен в горах Японии на глубине 1 км под землей. Его детектор - огромный резервуар (40х40 м) из нержавеющей стали, заполненный 50 000 тонн необычайно чистой воды, которая служит мишенью для нейтрино. На поверхности резервуара размещены более 10 тысяч фотоумножителей, регистрирующих импульсы голубого цвета (Черенковское излучение)- свидетельства столкновения нейтрино с молекулой воды.

Открытие нейтринной осцилляции было основано на наблюдении количества проходящих сквозь Землю мюонных нейтрино - их было гораздо меньше, чем частиц, прошедших относительно короткую дистанцию - от верхних слоев атмосферы до подземного детектора. И полный анализ данных 6 лет назад показал, что мюонные нейтрино вероятнее всего превращаются в третий аромат нейтрино - в тау-нейтрино, которые от столкновения космических лучей не возникают. Тау-нейтрино, как и другие ароматы, предусматривается Стандартной моделью, и теоретически вероятность перехода одного типа нейтрино в другой определяется делением пройденного нейтрино пути на его энергию. Новый подход к изучению нейтринных осцилляций заключается в том, что в расчет берутся только очень хорошие измерения расстояния и энергии. Новые значения вероятности осцилляций глубоко отличаются от теоретических, от Стандартной модели, и неоспоримо предполагают наличие у нейтрино массы. Как сообщает документ, распространенный Бостонским Университетом (Boston University), результаты последних экспериментов на Суперкамиоканде, полученные под руководством профессора Джеймса Стоуна (James Stone), будут опубликованы в августовском номере Physical Review Letters.