Premiul Nobel în Fizică pentru 2015 a fost primit de Takaaki Kadzit (Japonia) și Arthur Mankdonald (Canada) pentru cercetarea neutrinoasă și experimentele pentru a detecta masa acestei particule elementare. Comitetul Nobel a raportat acest lucru la o conferință specială de presă din capitala Suediei Stockholm.

"Descoperirea ne-a schimbat înțelegerea celor mai intime procese în materie și poate fi extrem de importantă pentru înțelegerea noastră a universului", spune comunicatul de presă al Comitetului.

Valoarea premiului Nobel în acest an este de 953 de mii de dolari SUA. Cercetătorii îl împărtășesc în jumătate.

Trebuie remarcat faptul că studiul neutrino îi ajută pe oamenii de știință să coacă în spațiu profund, să urmărească ciclul de viață al stelelor, să detecteze obiecte astronomice îndepărtate. Cu ajutorul lor, există și studii ale compoziției Pământului. În plus, conceptul de neutrino este utilizat în mecanica cuantică - de exemplu, prin studii în acest domeniu de fizică, se calculează să creeze noi tehnologii pentru transmiterea informațiilor pe distanțe lungi și prin obstacole uriașe.

Reamintim, în 2014, premiul în domeniul fizicii a fost acordat Isomo Akasaki japonez, Hiroshi Amano și un cetățean american de origine japoneză a cyutsi Nakamura.

În total, din 1901 și până în prezent, Premiul Nobel din Fizică a fost prezentat de 108 ori, marcând-o pe cei din 199 de oameni de știință. Câștigătorii celui mai înalt premiu științific nu au declarat numai în 1916, 1931, 1934, 1940, 1941 și 1942.

Cel mai tânăr fizician care a primit "Nobel" a fost australian Lawrence Bragg. Împreună cu tatăl său William Bragg, a fost menționat în 1915 pentru cercetarea structurii de cristale folosind raze de raze X. Un om de știință la momentul anunțării rezultatelor votului Comitetului Nobel a fost de numai 25 de ani. Și cel mai vechi laureat al Nobel din Fizică, American Raymond Davis, în ziua acordării premiului, a fost de 88 de ani. El și-a dedicat viața astrofizică și a reușit să detecteze particule elementare ca neutrini cosmici. Vârsta medie a fiziciștilor la atribuirea premiului până astăzi a fost de 55 de ani.

Printre fizicienii laureate, cel mai mic număr de femei este doar doi. Aceasta este Maria Curi, care, împreună cu soțul ei, Pierre în 1903 a primit o recompensă pentru cercetarea de radioactivitate (a fost, în principiu, prima dintre femeile a primit cel mai înalt premiu științific) și Maria Geppert-Mayer - ea în 1963 a acordat deschiderea cu privire la deschidere structura coajă a nucleului.

Canadian Arthur McDonald și Japonezii Takaachi Kadzita "Pentru descoperirea oscilațiilor neutrino care arată că neutrinii au o mulțime." În existența unei mase nonzero, această particulă a fizicii a fost încrezătoare în ultimele decenii, iar decizia Academiei Regale Suedeze a emis în cele din urmă punctul în această chestiune.

Din punct de vedere istoric, neutrinii au apărut în fizica particulelor elementare cu mai mult de 80 de ani în timpul căutărilor de a rezolva două probleme de fizică nucleară: așa-numita catastrofă de azot și descrieri ale spectrului de electroni continuu în dezintegrarea beta. Prima problemă este legată de faptul că oamenii de știință au considerat teoria corectă a lui Rutherford, conform căreia atomul constă din protoni și electroni. În special, fizicienii nu știau despre existența unui neutron și au crezut că nodul atomului de azot constă exclusiv din protoni. Acest lucru a condus la faptul că experiența și teoria au dat diverse valori ale roții nucleului (clipă deplină de mișcare).

Cea de-a doua problemă este un spectru continuu de electroni în beta-decădere (această decădere schimbă acuzația nucleului pe unitate și conduce la emisia de electroni sau la antiparticul său - se datorează faptului că în experimentele pe beta- Deconectarea energiei electronilor rezultați sa schimbat continuu, spre deosebire de, de exemplu, un spectru discret (interpulos) al particulelor alfa (kernel de Helium-4).

Două probleme nu au fost de odihnă fiziciștilor, deoarece au condus la o încălcare a legilor de conservare - impuls, moment de impuls și energie. Unii oameni de știință, în special, Dane Niels Bor, au sugerat chiar că a fost timpul să revizuiți bazele energetice ale fizicii și să abandonați legile conservării. Din fericire, acest lucru nu a trebuit să facă.

Toți au asigurat fizicianul elvețian Wolfgang Pauli. În 1930, a scris o scrisoare participanților la conferință din orașul Tubingen. "Este posibil ca particule neutre din punct de vedere electric în nuclee, pe care le voi numi" neutroni "și care posedă înapoi 1/2. Masa "neutronului" în ordinea de mărime trebuie să fie comparabilă cu o masă a electronului și, în orice caz, nu mai mult de 0,01 masa protonului. Spectrul beta continuu ar fi clar dacă presupunem că în timpul dezintegrării, împreună cu electronul, neutronul a fost emis - în așa fel încât suma energiilor neutronice și a electronului să rămână constantă ", a raportat omul de știință.

Neutron Pauli nu a fost neutron, care a fost deschis experimental în 1932, britanic James Chadwick și a sugerat teoretic fizicianul sovietic Dmitry Ivanenko și germanul Werner Geenenberg. Între timp, în 1933, Pauli a jucat la Congresul Solveyevsky de la Bruxelles, unde a spus detaliile ideii sale, "a salvat" Legea conservării energiei.

Neutrino ("puțin neutron" italian) a dat numele fizicianului italian Enrico Fermi, care a creat prima teorie cantitativă a degradării beta. A descris interacțiunea a patru particule: proton, neutron, electron și neutrino. Neutrino în teoria lui Fermi nu este cuprinsă în miezul atomic, așa cum a crezut Pauli și zboară din ea cu un electron ca rezultat al degradării beta.

Fermi a considerat o particulă neutră neutră mai ușoară decât un electron sau chiar cu o masă egală cu zero. Cu toate acestea, teoria sa era intolerabilă (a dus la divergență). Numai după introducerea de particule noi - vectori intermediari - și crearea unei teorii de electroweak, care combină interacțiunile slabe și electromagnetice, toate proprietățile neutrinelor au primit o justificare teoretică consecventă. De atunci, Neutrino a devenit principalul marker de interacțiune slabă.

Pornind de la deschiderea experimentală a neutrinilor în 1953-1956 de către Frederick Raine și Clyde Cohen (primele dintre aceștia au primit Premiul Nobel în 1995, al doilea înainte de care nu a murit în 1974), oamenii de știință îngrijorați de două întrebări. Primul - dacă neutrinii au o masă și au antiparticule. Deschiderea McDonald și Kadziti ne-a permis să răspundem afirmativ la această întrebare. Da, neutrinii au mult.

Principala contribuție la această descoperire a fost făcută de McDonald și Cadresita și echipele conduse de ele. Detector Observatory Neutrino din Sudbury Sno (Observatorul de Neutrino Sudbury), care este condus de Arthur McDonald, a permis să observe oscilațiile de neutrino solare, iar experimentul japonez Super-Kamiokande a permis să detecteze oscilațiile de neutrino atmosferice.

Neutrino este extrem de mic interacționează cu substanța: lungimea kilometrajului liber al unei astfel de particule în apă poate ajunge la aproximativ o sută de ani lumină. Pentru a repara neutrinele, setările experimentale super-sensibile, care se reduc alte procese de fundal care pot interfera cu înregistrarea neutrinoului.

Detectorul canadian din Sudbury este situat într-o mină de nichel, la o adâncime de mai mult de doi kilometri. Are tipul de sferă cu un diametru de 12 metri, care este umplut cu o mie de tone de apă grea, înconjurat de o mie de tone de apă obișnuită. În sfera la o distanță de aproximativ jumătate de metri există aproximativ 9,5 mii multiplicatori fotoelectronici care înregistrează produse de interacțiune neutrino cu deuteriu (printre ei - protoni, electroni și neutrini).

Detectorul super-kamiokande utilizează spațiul de peșteră situat la 250 de kilometri de Kek (principala organizație de cercetare japoneză în fizica particulelor elementare). Are un rezervor cu 50 mii tone de apă și fotomultiple plasate în ea.

Sub oscilațiile neutrinilor implică reciprocă de o clasă a acestor particule altora. În total, există trei tipuri de neutrinouri (și, eventual, trei tipuri de răspunsuri anti-particule): neutrino electronic (istoric primul tip deschis de neutrino), neutrino Muon și Tau-Neutrino. Împreună cu electron, muon și ton, ele formează șase leptoni - clasa de particule elementare structurate. Deținătorii sunt, de asemenea, considerați particule elementare, totuși constau din cuarci care, ca urmare a fenomenului libertății asimptotice (ineficiență), nu pot fi observate într-un stat liber.

Problema oscilațiilor neutrino provenite din astrofizică - oamenii de știință a observat discrepanța dintre cantitatea generată de cantitatea de neutrini electronici și particulele atinge terenul (aproximativ două treimi din astfel de particule nu ajung la planetele din starea inițială). Pentru prima dată, acest lucru a fost observat de fizicianul american Davis Raymond (a primit în 2002 premiul Nobel "pentru crearea de astronomie neutrino") în experimente cu țintă din tetrachloretilenă. Deficitul științific al lui Neutrino a fost observat în mod repetat, iar explicația acestui lucru a fost oferită America Lincoln Wolfenstein (în 1976) și fizica sovietică Stanislav Mikheev și Alexey Smirnov (în 1986).

Mecanismul propus a fost numit numele lui Mikheev-Smirnova-Wolfenstein. Fenomenul este că, atunci când neutrino se mișcă într-o substanță, leptonii înconjurători induc aspectul așa-numitei mase eficiente într-o particulă, care depinde de tipul de neutrino și de densitatea leptonilor în mediu. Dacă masele sunt neutrinice egale cu zero sau coincid, atunci un astfel de proces nu ar trebui să fie.

În versiunea clasică a modelului standard (cm) - teoria de lucru modernă și cea mai consistentă, care descrie toate interacțiunile cunoscute ale particulelor elementare și a primit confirmarea experimentală încrezătoare (completată de descoperirea Bosonului Higgs), - neutrinii au o masă egală cu zero . Cu toate acestea, în ultimele decenii, oamenii de știință efectuează calcule, având în vedere masa Neutrino Nonzero, se realizează printr-o mică modificare a CM fără a deranja recoltarea internă.

Oscilațiile teoretic neutrine sunt incluse în matricea cm a Pontec-Pachanga-Zagaya-Sakata, elementele care conțin așa-numitele unghiuri de amestecare (printre care sunt și cele care pot face neutrino așa-numitele particule de mayorano, dar despre el mai jos) . În acest sens, adoptarea neutrinilor de masă nonzero nu înseamnă o nouă expansiune fundamentală, a se vedea

În același timp, există trei grupe de fermiuni în fizica teoretică a particulelor (așa-numitele particule cu o spin jumătate heer - este neutrinos care includ neutrini): Weilev, Mayoran și Dirac. Particulele de veil germane (prezise de oamenii de știință germani în 1929) apar ca soluții ale unei ecuații fără masă a câmpului Dirac (care, la rândul său, descrie fermioane masive relativiste - în special electronii și anti-patch-urile lor sunt pozitroni). Ecuația inițială se descompune în același timp în două, fiecare dintre care se numește ecuația Vaile și descrie fermioane fără masă cu spirale opuse. Fermions Ettore Majoranți sunt indistinguizabilă de anti-patch-uri. Fericiunile dirakov includ toate particulele care nu se încadrează sub definiția lui Veyl și Mayorano.

În prezent, toate fermioanele modelului standard cu încredere (cu excepția neutrino) sunt considerate a fi Dirac. Descoperirea McDonald și Takaaki a arătat, prin urmare, massule de neutrinos, aceste particule nu sunt veyvski. Întrebarea dacă neutrinii coincide cu neutrino-ul particulelor lor cu anti-patch-uri (adică dacă părțile propuse de Pauli sunt MayOranoisky), rămân în prezent deschise. Cele mai interesante începe, dacă se dovedește că neutrinii nu sunt Dirac, ci de particule majore.

Fermions veil către oamenii de știință pentru a detecta, dar numai sub formă de cvasiparticule. Particulele medicilor găsite în experimente pe trecerea luminii printr-una dintre formele cristalelor arsenidului de tantal (compuși arsenic și tantal). Oamenii de știință au reușit să aleagă de la varietatea unor astfel de cristale (proprietățile lor optice depind de frecvența radiației incidente) a compusului cu proprietățile fizice necesare. Materialul cu astfel de cvasiparticule poate fi utilizat în computerele viitorului.

Căutarea mayooranului Neutrinos pot fi modalități diferite. Cele mai frecvente dintre ele constă în căutarea unei decăderi duble Beta Beta, ca urmare a cărora încărcătura electrică a nucleului atomic ar crește cu două unități cu emisia a două particule beta (doi electroni). Cameră dublă beta este un tip de decădere radioactivă, în care numărul de încărcare al nucleului este crescut de două unități. Ca urmare, masa nucleului este practic schimbată, iar doi electroni și două antineutrino-uri electronice sunt în plus formate. În dezavantajul dublu-verbal rotativ, la fel de clar din nume, neutrinii (sau antineutrino) nu sunt formate. Pentru aceasta, este necesar ca neutrinii să fie particule de mayorano (adică prin particule ale căror anti-particule coincid cu particule) și au avut o mulțime de masă masivă.

Într-un model standard - teoria modernă a fizicii particulelor elementare - decăderea dublă non-terminată beta încalcă legea numărului de conservare (general) Lepton. Astfel, în dublu seceră, sunt formate două particule și antiparticule (de exemplu, doi electroni (taxă de lepton +2) și două antineutrino electronice (taxa de lepton este -2)) și legea conservării numărului de lepton este păstrată (0 \u003d + 2-2), în dezintegrarea beta dublă non-rigidă, pot fi formate doar doi electroni, iar legea conservării numărului de lepton se dovedește a fi perturbată (0 ≠ + 2).

Până în prezent, oamenii de știință nu au descoperit Majoran Neutrinos, iar previziunile de aici sunt încă dezamăgitoare. Căutarea unor neutrini majori și încercările de a detecta procesele care încalcă legile conservării leptonului și numerelor de baryonice sunt dorința fiziciștilor de a depăși limitele cm: numerele de lepton și baryonice, spre deosebire de, de exemplu, o încărcătură electrică nu sunt surse de câmp de calibrare (în caz de încărcare electrică - câmpuri electromagnetice). În prezent, oamenii de știință continuă să experimenteze asupra detectării neutrinilor majorani, iar scopul acestora este de a verifica diferitele ipoteze și restricții privind extinderea CM (inclusiv supersimetrică și cu dimensiuni spațiale suplimentare).

Deci, dacă intră în Neutrinos Majoran în cm, se dovedește a fi semnificativ avansată în explicarea mai multor aspecte ale cosmologiei moderne, în special, problemele de materie întunecată și asimetria observată a substanței și a antimateriei. Neutrinii, în opinia multor oameni de știință, este un candidat potrivit pentru rolul particulelor de materie întunecată fierbinte - astfel de particule de masă ascunsă, care se mișcă cu viteze luminoase apropiate. O grădină zoologică integrală a particulelor exotice este propusă pentru rolul materiei întunecate la rece (deplasarea mult mai lentă decât neutrino), incluzând un număr de particule-superpartrestre de particule bine cunoscute ale modelului standard.

Neutrini masivi, cum ar fi superpartner-urile lor - Snaithrino, fac parte din mai multe extensii, vezi, în primul rând, supersimetrice. În supersimetrie, numărul de particule se dublează datorită faptului că fiecare particulă cunoscută este pusă în concordanță cu particula parteneră. De exemplu, pentru un fotos - Fotinos, Quark - Svwarta, Higgs - Higgsino și așa mai departe. Superpartenții trebuie să aibă o valoare de rotație, pe un număr de jumătate de ranger care diferă de la valoarea din spate a particulei sursă - aceasta înseamnă că superpartner are alte statistici cuantice (particulele-boson are un fermion superpartinger și viceversa).

Prin urmare, fizicienii explorează scenarii speciale în care se concluzionează spații speciale ale valorilor parametrilor (masa particulelor și valorile unghiurilor de amestecare din matricele matricei de tip de cuarci de cablu-kobayashi-maskawa și matrice de neutrino- Puff-maki-pompă-Sakata matricea de amestec de neutrino), permițând experimente să detecteze urme de particule supersimetrice. În timpul ultimelor experimente pe un mare coliziune Hadron pentru modelele supersimetrice, s-au obținut restricții suficient de puternice asupra parametrilor teoriei, însă există încă posibilitatea de a construi un model consistent de fizică a particulelor.

Multe secunconale, scandaluri și descoperiri bine cunoscute sunt asociate cu Neutrino și puteți vorbi despre asta de foarte mult timp. Deci, italianul Ettore Majorana a dispărut fără urme în timpul navigației din Napoli în Palermo și Isaac Pomeranchuk - un student al fizicii sovietice din Leo Landau - a considerat crearea teoriei neutrinilor cu două componente în 1955 (indiferent dacă Tzundao, Young Zhennin de asemenea, a lucrat la IT și Abdus Salam) Începutul științific profesorului său.

În 2011, Colaborarea Opera (Proiectul de oscilare cu aparat de urmărire a emulsiei) a anunțat detectarea neutrino-ului superlumular. Mai târziu, oamenii de știință și-au recunoscut deschiderea eronată și l-au abandonat. Nu a plătit neutrino-ul și scriitorii. În romanul Stanislav Lem "Solaris" a descris "oaspeți" - creaturi rezonabile din neutrino.

Fiecare descoperire asociată cu neutrino este observată de atenția Comitetului Nobel. Și nu este o coincidență: toată dezvoltarea fizică a particulelor elementare în secolul al XX-lea este în mod inextricabil legată de această particulă, totuși este cunoscută ca fiind extrem de puțini - numai Boson Higgs a fost învățat mai puțin. 85 de ani de studii de neutrino nu au permis să-și determine masa, iar opacitatea proprietăților sale a permis fiziciștilor să asocieze progrese suplimentare în știință cu prezicerea proprietăților potențiale ale acestei particule.

Stockholm, 6 octombrie. / Corr. Tass Irina Dergacheva /. Premiul Nobel 2015 în domeniul fizicii a fost acordat marți (Japonia) și Arthur McDonald (Canada) pentru deschiderea oscilațiilor de neutrino, mărturisind la masa lor.

Acest lucru a fost anunțat de Comitetul Nobel la Academia Regală de Științe din Suedia.

Dimensiunea premium este de un milion de coroane suedeze - este de aproximativ 8 milioane de ruble la cursul actual. Acordarea laureților va avea loc în ziua decesului Alfred Nobel 10 decembrie la Stockholm.

Laureații au reușit să rezolve problema asupra căruia fizicienii au bătut de foarte mult timp. Ei au dovedit că particulele neutrino au o masă, deși foarte mici. Această descoperire se numește epocal pentru fizica particulelor elementare.

"Această descoperire ne-a schimbat ideea de structură internă a materiei și poate fi decisivă pentru înțelegerea noastră a universului", a explicat comisia.

Neutrine - o particulă elementară care "răspunde" pentru una dintre cele patru interacțiuni fundamentale, și anume pentru o interacțiune slabă. Acesta stă la baza dezintegrarelor radioactive.

Există trei tipuri de neutrino: neutrini electronici, muon și tau. În 1957, fizicianul italian și sovietic a lucrat în Dubna și fizicianul sovietic Bruno Pontecorvo, a prezis că neutrinii diferitelor tipuri se pot mișca unul în celălalt - acest proces se numește oscilații ale particulelor elementare. Cu toate acestea, în cazul neutrinoului, existența oscilațiilor este posibilă numai dacă aceste particule au o masă, iar din momentul descoperit fizica, ei credeau că neutrinii erau particule fără masă.

Ghiciul oamenilor de știință a fost confirmat experimental de grupurile japoneze și canadiene de cercetători sub conducere, respectiv, Takaaki Kadziti și Arthur McDonald.

Kadzit sa născut în 1959 și lucrează în prezent la Universitatea din Tokyo. McDonald sa născut în 1943 și lucrează la Universitatea din Queens din Kingston Canadian.

Fizician Vadim Persoane sărace despre oscilația neutrino

Aproape în același timp, un grup de fizicieni, condus de cel de-al doilea laureat Arthur McDonald, a analizat datele experimentului canadian SNO, colectate în Observatorul din Sadbery. Observatorul a observat firele de neutrino care zboară de la soare. Star radiază fluxuri electronice de neutrino puternice, dar în toate experimentele, oamenii de știință au observat pierderea a aproximativ jumătate din particule.

În cursul experimentului, SNO a fost dovedit că, simultan cu dispariția neutrinosului electronic în fluxul razelor, aproximativ același Tau-Neutrino apare. Asta este, MacDonald și colegii au demonstrat că oscilațiile neutrinilor solari electronici în Tau apar.

Dovada că neutrino are o masă, cerută să rescrie modelul standard - o teorie de bază care explică proprietățile tuturor particulelor elementare cunoscute și interacțiunea acestora.

În 2014, cea mai prestigioasă răsplată științifică asupra fizicii a fost dată de om de știință japonez Isama Akasaki, Hiroshi Amano și Jamura suport pentru inventarea LED-urilor albastre (LED).

Despre Premium.

Potrivit voinței lui Alfred Nobel, prima de fizică ar trebui să fie acordată "care va face cea mai importantă descoperire sau invenție" în această zonă. Premiul acordă Academiei Regale Suedeză de Științe, situată la Stockholm. Lucrătorul său este Comitetul Nobel Fizică, al cărui membri sunt aleși de Academie timp de trei ani.

În 1901, primul premiu din 1901 a primit William X-Ray (Germania) pentru deschiderea radiațiilor numite nume. Printre cei mai renumiți laureați - Joseph Thomson (Regatul Unit), marcat în 1906 pentru studiul energiei electrice prin gaz; Albert Einstein (Germania), care a primit o primă în 1921 pentru deschiderea efectului foto; Niels Bor (Danemarca), acordat în 1922 pentru studiul atomului; John Bardin (SUA), câștigător de două ori al primei (1956 - pentru studiul semiconductorilor și deschiderea efectului tranzistorului, 1972 pentru crearea teoriei superconductivității).

Dreptul de a desemna candidații pentru premiul are oameni de știință din diferite țări, inclusiv membri ai Academiei Regale Suedeze de Științe și Laureates din Premiul Nobel în fizică, care au primit invitații speciale din partea Comitetului. Puteți oferi candidați din septembrie și 31 ianuarie a anului următor. Apoi, Comitetul Nobel, cu ajutorul experților științifici, selectează cei mai demni de candidați, iar la începutul lunii octombrie, Academia alege laureatul cu un vot majoritar.

Oamenii de știință ruși au devenit laureați ai Premiului Nobel în fizică de zece ori. Deci, în 2000, Zhores Alferov i sa acordat-o pentru dezvoltarea conceptului de heterostructuri semiconductoare pentru optoelectronica de mare viteză. În 2003, Alexey Aprikosov și Vitaly Ginzburg, împreună cu Britonia Anthony, Hegettom a primit această recompensă pentru o contribuție inovatoare la teoria supraconductorilor. În 2010, Konstantin Novoselov și Andre, care lucrează în prezent în Marea Britanie, au fost acordate premii pentru crearea mai subțire a lumii în lume - grafen.

Fizicienii explorează nu numai proprietățile corpurilor mari, inclusiv un univers uriaș, ci și lumea celor foarte mici sau așa-numitelor particule elementare. Una dintre secțiunile fizicii moderne, în care sunt studiate proprietățile particulelor, se numește fizică a particulelor elementare. Particulele descoperite s-au dovedit a fi atât de mult încât a fost elaborată o masă, similară cu tabelul periodic al lui Mendeleev pentru elementele chimice, dar particulele, spre deosebire de elementele chimice, sa dovedit mult mai mult de o sută. Firește, fizicienii au încercat să clasifice aceste particule prin crearea diferitelor modele. Unul dintre ele este așa-numitul model standard, care explică proprietățile tuturor particulelor cunoscute, precum și interacțiunea lor.

Se știe că universul nostru este gestionat de patru interacțiuni - slabă, puternică, electromagnetică, gravitație. Aceste interacțiuni sunt rezultatul prăbușirii unor supersil, a cărui natură este necunoscută pentru noi. A condus la o explozie mare și la formarea Universului nostru. Impactul suprasolicitat ne va ajuta să înțelegem mecanismul educației lumii noastre, precum și să stabilim cauza modului în care legile fizice și constante fundamentale au fost construite în universul nostru și o gestionăm. Pe măsură ce universul universului este răcit, a căzut în patru forțe, fără de care nu ar exista nici o ordine în ea. Putem înțelege natura supersila prin combinarea a patru interacțiuni. Modelul standard ia în considerare doar trei tipuri de interacțiuni ale particulelor - slab, puternic și electromagnetic, deoarece Gravitatea din lumea particulelor mici este nesemnificativă din cauza nesemnificativă a maselor lor și, prin urmare, nu este luată în considerare. Acest model nu este "teoria tuturor", pentru că Nu descrie materia întunecată și energia întunecată, dintre care aproape 96% din universul nostru constă și, de asemenea, nu ia în considerare gravitatea.

Căutarea abaterilor de la acest model și crearea de "fizică nouă" este una dintre cele mai interesante domenii de cercetare în fizica modernă. Superclayerul din Europa a fost construit, printre altele, pentru a verifica modelul standard și crearea de "fizică nouă". Conform acestui model, neutrinii este o particulă fără masă. Descoperirea masei în neutrino a fost un test critic important al acestui model.

Istoria fizicii particulelor elementare a început la sfârșitul secolului al XIX-lea, când fizicianul englez J. J. Thomson a deschis electronul, studiind abaterile de raze catodice în câmpul magnetic. Mai târziu, Beckel a fost deschis de fenomenul de radioactivitate, în care se formează trei tipuri de radiații. Acestea au fost numite raze alfa, beta și gamma (trei primele litere ale alfabetului grecesc). Studiul naturii acestor radiații a arătat că particulele alfa sunt un kernel încărcat pozitiv de atomi de helium, particule beta - electroni cu o încărcare negativă și particule gamma - particule de lumină sau fotoni care nu au o masă sau încărcare. În 1905, razele X au fost descoperite de raze X. Acestea sunt aceleași raze gamma, dar cu o capacitate mare de penetrare. În 1911, faimoasa gamă științifică engleză, studiind abaterea particulelor alfa cu plăci de aur subțiri, a instalat modelul planetar al atomului. A fost un an de la nașterea fizicii nucleare. Conform acestui model, atomii constau în miezuri încărcate pozitiv în jurul căruia electronii încărcați negativ se rotesc. Atomii sunt neutri din punct de vedere electric, deoarece Numărul de electroni este egal cu numărul de protoni. În 1932, un model de neutron de proton de nuclee atomice a fost formulat după ce a prezis fizicianul englez cu o nouă particulă necăsătorită - un neutron cu o masă de înaltă greutate a protonului. În curând s-au găsit neutronii în reacția nucleară a interacțiunii carbonului cu particulele alfa. Numărul de particule elementare a crescut cu 1932 la patru - electroni, foton, proton și neutron. În același timp, Paul diraca a prezis anti-particule. De exemplu, un antiparticule electronice este un positron. Un antiparticular al unui atom este un antiatom, care constă din antiprotonii încărcați negativ și antineutroni neutri, cu pozitroni încărcați pozitiv în jurul anti-Syadra. Efectul predominanței materiei asupra antimateriei în Univers este una dintre problemele fundamentale ale fizicii care vor fi rezolvate cu ajutorul supercliliderului.

Dacă citiți Cartea lui Dan Brown "Îngerii și demoni", atunci vă amintiți cu siguranță modul în care fizicienii care utilizează un accelerator puternic, sincrofasotron, a primit o cantitate mică de antimaterie într-o cantitate mai mică de 1 gram, dar care posedă o forță distructivă puternică, pentru că Exemplu, potrivit autorului, distrugeți Vaticanul din Roma. Deci, cine și când a prezis un neutrin mic?

Când fizicienii au studiat fenomenul decăderii beta, au descoperit că spectrul electronilor emise nu a fost discret, deoarece legea a fost prezisă de legea conservării energiei, dar a fost continuu. Acestea. O parte din energia electronică undeva a dispărut și, astfel, legea conservării energiei părea a fi spartă. Celebrul Niels Bor chiar a sugerat că, probabil, cu beta-decăderea nucleelor, legea conservării energiei este încălcată. Cu toate acestea, fizicienii au reacționat sceptic la această idee și au încercat să găsească o altă explicație a motivelor dispariției energiei.

Fizicianul austriac Wolfgang Pauli din 1932 a prezis existența în procesul de decădere beta a unei alte particule, care nu are o masă, nici o încărcare și energia abundentă. Fizicianul italian E. Fermi, care a construit apoi teoria carierei beta, a propus să apeleze la acest neutrino de particule, adică. Puțin neutron. Cu toate acestea, neutrino a fost înregistrat imposibil de aproape 25 de ani, deoarece Această particulă este liber, fără interacțiuni, ar putea pătrunde în stratul uriaș de spațiu fără a interacționa cu ea. De exemplu, în timp ce citiți acest articol, sute de neutrini de trilioane vor zbura prin corpul vostru, fără a interacționa cu dvs.

A durat aproape 25 de ani după predicția lui Pauli, astfel încât această particulă extraordinară a fost descoperită în cele din urmă. Existența neutrino a fost confirmată pentru prima dată de fizicienii americani din Cowen și Rainis în 1956 de la neutrini - particule "evazive", este înregistrată indirect. De obicei, detectorul este plasat adânc subteran (1500 m) pentru a elimina influența diferiților factori și umple, de exemplu, clorul în cantitatea de 400.000 de litri. Neutrinii solare în cazuri foarte rare (unul / doi neutrino pe zi) pot transforma clorul în argon radioactiv, care poate fi înregistrată, deoarece El emite fotoni.

În experimentul canadian, detectorul este o sferă cu un diametru de 12 m, care a fost umplut cu 1000 de tone de apă de deuteriu mare și a fost plasat pe o adâncime de 2000 m. Neutrinii, fluturarea prin această sferă, în cazuri foarte rare interacționează cu deuteriu (aproximativ 10 evenimente pe zi), formând electroni, spectrul care este măsurat sau neutroni care sunt înregistrați utilizând detectoare. Astfel, au fost înregistrate neutrinii solare. Primele experimente pentru a detecta Neutrino au arătat că sunt de fapt de trei ori mai puțin comparativ cu calculat pe baza modelului matematic al soarelui și această problemă a fost apoi numităsOLAR neutrino. problemă.. O.se părea că există de fapt trei tipuri de neutrino - electronice, muon și neutrino neutrino. Transformarea neutrino a unei specii în altul numităoscilațiile neutrino. Cauza oscilațiilor este prezența masei de neutrino. În adâncurile soarelui, numai neutrino-ul electronic se naște în reacțiile sintezei termonucleare, dar pe calea spre pământ se poate transforma în alte tipuri de neutrino - MJ și Tau. Prin urmare, în primele experimente, au fost înregistrate

Bilele "amuzante" sunt trei tipuri de neutrino electronice, Muon și Tau-neutrinos de trei ori mai puțin. Omul de știință german Hans a prezis o seriereacții Proton-Protonla soare, explicând de ce soarele radiază energia mare. Mai târziu, pentru această descoperire, a primit premiul Nobel. În aceste reacții, patru atomi de hidrogen sunt transformați într-un atom de heliu. În același timp, se formează neutrini, pozitronii și energia uriașă se disting. Fiecare secundă patru milioane de tone de masa soarelui (!) Se transformă în energie în conformitate cu Formula Einstein E \u003d MS². Dar masa soarelui este atât de mare (să vă reamintim că soarele este mai greu decât pământul mai mult de 330.000 de ori) că radiația soarelui va continua miliarde de ani. Folosind aceleași reacții care apar la soare, fizicienii au construit o bombă de hidrogen, adică. Un mic soare "om" pe pământ, în care aceleași reacții termonucleare apar la soare. Dacă înțelegerea noastră a acestor reacții a fost greșită, explozia bombei de hidrogen ar fi pur și simplu imposibilă.

Experimente noi A. McDonald (Canada) și T. Kajit (Japonia) le-au permis să determine masa neutrinoului, adică Ei au dovedit în experimentele lor subtile existența oscilațiilor neutrino, adică. Transformând neutrinii unul în celălalt.Masa neutrino sa dovedit a fi extrem de mică, în milioane de ori mai mică decât masa electronului, cea mai ușoară particulă elementară din univers. Permiteți-mi să vă reamintesc că un foton, adică. Particulele de lumină nu este mase și este cea mai obișnuită particulă din univers. Pentru această descoperire au ajunsPremiul Nobel în fizică 2015. După cum a anunțat comisia Nobel, premiile au fost prezentate "pentru deschiderea oscilației neutrino, arătând că neutrinul are o mulțime". Ei au dovedit realitatea oscilațiilor neutrino, adică. transformând un tip de neutrino la alții și invers.

Această descoperire este fundamentală, deoarece Schimbă echilibrul maselor în univers. De la masa neutrino depinde de evaluarea masei universului nostru.Informațiile despre valoarea exactă a masei neutrino sunt importante pentru a explica masa ascunsă a universului, deoarece, în ciuda micului său, concentrația lor în universul este imensă și poate afecta în mod semnificativ masa completă.

Să ne rezumăm. Predicția lui Pauli Neutrino a permis fiziciștilor să explice fenomenul de degradare a beta și să confirme că procesul de conservare a energiei nu încalcă procesul. Înregistrarea neutrinosului solar a permis fiziciștilor să verifice modelul matematic al Soarelui și să prezică reacțiile proton-proton care explică excreția uriașă a energiei la soare și deschid trei tipuri de neutrino. Acest lucru a permis fiziciștilor să creeze un soare mic pe pământ sub forma unei bombe de hidrogen. Oscilații neutrine, adică Transformările neutrinoului unui tip în altele se datorează prezenței masei în neutrino. Descoperirea lor a fost observată de Premiul Nobel 2015. Deși masa neutrinilor în milioane de ori mai mică decât masa de electroni, evaluarea masei universului depinde de ea și, în cele din urmă, va ajuta fizicienii să înțeleagă natura a masei ascunse a universului nostru. Datorită masei nonzero de fizică neutrinoasă, caută o ieșire în afara modelului standard, adică. Cercetarea de neutrină îi aduce la crearea de "fizică nouă" și o nouă înțelegere a proceselor din lumea noastră.