「消えた」ニュートリノの謎

新しいニュートリノ振動の結果は、標準モデルに反論します

ニュートリノ検出器スーパーカミオカンデ スーパーカミオカンデ
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世界中の約100人の物理学者のチームが、これまでほとんど研究されていなかったニュートリノが地球を移動するときにニュートリノから別のニュートリノに変換できることを初めて確認しました。 この発見は、物質の基本的な力と粒子を記述する物理学の以前の標準モデルが不完全である可能性があることを示唆しています。

「結果は、物質の基本的な力をよりよく説明するために標準モデルを変更する必要があることを示しています」と、ハーバード大学の物理学教授であるジェームズ・ストーンは説明します。 「テーブルの他のすべての説明をクリアします。」

ストーンと彼の仲間は、スーパーカミオカンデコラボレーションの一部です。これは、日本で行われているプロジェクトで、世界中の30以上の機関の研究者が参加しています。 このプロジェクトの新しい分析は、高エネルギーの宇宙線が地球の高層大気と衝突したときに生じる大気ニュートリノに焦点を合わせました。 ニュートリノには、電子型とミューオン型の2つの「タイプ」があります。

すでに1998年に、Super K研究グループはニュートリノが振動することを初めて報告しました。 この発見は、地球を通過して初めて地下探知器に到達したミューニュートリノの数が、上から大気を通って地面に「短い」経路をとった人の数よりもかなり少ないという観察から生まれました。 、 同時に、データは、ミューニュートリノが宇宙衝突では発生しないタウニュートリノである第三種ニュートリノに変換できることを示しました。

このような変化の確率は、特定のパターン、いわゆる振動に従います。 しかし、理論的には、このようなグレードの変化は、ニュートリノに質量がある場合にのみ発生します。これは、以前の標準モデルでは質量がありません。 1998年の発見により、標準モデルのギャップの最初の兆候がすでに明らかになりましたが、物理学者はこの現象の明確な説明を提供できませんでした。 彼らは、地球を通過するニュートリノが他の粒子に変換されるため、明らかに失われると仮定しましたが、別のタイプのニュートリノへの変換を考慮しませんでした。 ディスプレイ

新しい結果は、これらの仮定が不正確であり、観測された振動パターンに適合しないことを示しています。 さらに、ニュートリノ間に質量差があることが初めて測定で明らかになり、同時にニュートリノで行われた最も正確な質量測定でもあります。

(ボストン大学、2004年7月12日-NPO)