Исследователи разгадали загадку перевоплощения нейтрино

Международная команда физиков-ядерщиков, работающих в европейском центре Cern в Швейцарии, сегодня обнародовала важные с научной точки зрения данные. Исследователи разгадали загадку того, как такие элементарные частицы, как нейтрино, превращаются из одного типа в другой. В Cern говорят, что данные наблюдения были проведены в их институте совместно с лабораторией Гран Сассо в Италии.

По словам специалистов, понимание механизмов, приводящих к трансформации нейтрино, в значительной части упрощает научные работы на Большом Адронном Коллайдере, а также позволяет раскрыть некоторые космические загадки.

Согласно данным лаборатории Гран Сассо, после трех лет наблюдений за миллиардами мюонных нейтрино, ученые обнаружили, что эти нейтрино способны превращаться в тау-нейтрино, а также изучили как это происходит. Говоря проще, физики установили, что такие элементарные частицы, как нейтрино, способны в любых условиях превращаться из одного вида в другой. Всего известно три вида нейтрино, которые в паре с другими элементарными частицами образуют более крупные элементы, из которых состоит вся материя.

Ученые говорят, что это открытие позволяет понять, почему до нашей планеты доходит гораздо меньше нейтрино, чем должно было бы. Согласно стандартной модели физики, без учета превращения нейтрино, поток этих элементарных частиц, обрушивающийся на Землю из космоса, должен был быть как минимум на 40% больше.

Физики-теоретики предсказали возможность перехода нейтрино из одного вида в другой еще в 60-х годах, но подтвердить это на практике удалось лишь спустя 40 лет. Интересно отметить, что впервые теорию о превращении нейтрино высказали именно советские ученые.

Сейчас исследователи говорят, что факт превращения нейтрино позволяет по-новому взглянуть на феномен темной материи и темной энергии во Вселенной. "Это открытие очень важно хотя бы потому, что мы впервые на практике доказали существование феномена, который не укладывается в стандартную модель физики", - говорит пресс-секретарь Cern Джеймс Джиллес.

Более подробные данные по нейтринным превращениям физики намерены получить при помощи Большого Адронного Коллайдера.

На сегодня науке известно о существовании трех видов нейтрино: электронное нейтрино, мюонное нейтрино, тау-нейтрино. Одно из перспективных направлений использования нейтрино — это нейтринная астрономия. Известно, что звёзды, кроме света, излучают значительный поток нейтрино, которые возникают в процессе ядерных реакций. Поскольку на поздних стадиях звездной эволюции за счет нейтрино уносится до 90 % излучаемой энергии (нейтринное охлаждение), то изучение свойств нейтрино (в частности — энергетического спектра солнечных нейтрино) помогает лучше понять динамику астрофизических процессов. Кроме того, нейтрино без поглощения проходят огромные расстояния, что позволяет обнаруживать и изучать ещё более удалённые астрономические объекты.

Другим (практическим) применением является развиваемая в последнее время нейтринная диагностика промышленных ядерных реакторов. Проведенные в конце XX века физиками Курчатовского института эксперименты показали перспективность этого направления, и сегодня в России, Франции, Италии и других странах ведутся работы по созданию нейтринных детекторов, способных в режиме реального времени измерять реакторный нейтринный спектр и тем самым контролировать как мощность реактора, так и композитный состав топлива (включая наработку оружейного плутония).

Теоретически потоки нейтрино могут быть также использованы для создания средств связи.