Wissenschaftler haben zum ersten Mal in der Geschichte Neutrinos am Large Hadron Collider aufgezeichnet
Eine internationale Gruppe von Physikern aus der FASER-Kollaboration, die am ATLAS-Detektor arbeitet, dank der Verwendung von Emulsionsdetektor wurden zum ersten Mal in der Geschichte Neutrinos entdeckt, die am LHC (Large Hadron Kollision). Es geht um dieses einzigartige Ereignis und weitere Experimente, die in diesem Material diskutiert werden.
Das schwer fassbare Neutrino und die Suche danach
Neutrinos sind eines der am schwierigsten zu beobachtenden Teilchen im Standardmodell. Und die Komplexität ihrer Studie liegt darin, dass alle derzeit bekannten Neutrino-Aromen daran teilnehmen ausschließlich in gravitativen und schwachen Wechselwirkungen, weshalb sie praktisch nicht an anderen gestreut werden Partikel.
Für ein Neutrino mit einer Energie von einem Megaeletron / Volt beträgt die Weglänge in einem festen Objekt also 10 ^ 15 Kilometer. Einfach ausgedrückt, kann ein solches Teilchen in einem Festkörper ungehindert eine kolossale Distanz zurücklegen, bevor es zufällig mit einem Materieatom kollidiert.
Ein wichtiges Merkmal schwer fassbarer Neutrinos liegt auch in der Tatsache, dass sie ein extrem geringes Gewicht haben. Die Gesamtmasse aller drei Neutrino-Aromen beträgt also nicht mehr als 0,26 Elektron/Volt, und das schwerste Neutrino soll angeblich nur eine Masse von 0,086 Elektron/Volt haben. Dies ist 6 - 7 Größenordnungen weniger als die Masse eines Elements wie eines Elektrons.
Um diese Teilchen zu untersuchen, wurden weltweit spezielle Anlagen gebaut. Super-Kamiokande hat zum Beispiel einen Detektor von 50.000 Tonnen reinster Flüssigkeit, und in solchen Installation wie IceCube nutzt die Arbeitsflüssigkeit des Detektors in Form eines Eiswürfels mit einer Kantenlänge von tausend Meter.
Das ist nur, um zu untersuchen, wie Neutrinos mit anderen Teilchen in einem erweiterten Energiebereich ab. wechselwirken In den 1980er Jahren untersuchten Ingenieure die Möglichkeit, Neutrinos zu fixieren, die direkt an Beschleunigern auftreten Partikel.
Und in diesem Jahr veröffentlichte eine Gruppe von Wissenschaftlern, die am ATLAS-Detektor arbeiten, eine Analyse der Daten, die bereits 2018 gesammelt wurden. Die Analyse zeigte also, dass es Wissenschaftlern zum ersten Mal in der Geschichte gelungen ist, Neutrinos, die im LHC geboren wurden, zu reparieren.
Neutrinos mit Energien in Teraelektronen / Volt erschienen während des Zerfalls von Hadronen, den meisten Pionen, Kaonen und D-Mesonen, die als Ergebnis von Kollisionen von Protonen mit einer Gesamtenergie des Massenzentrums von 13. erschienen Teraelektronen / Volt.
Wissenschaftler haben dieses Ereignis dank der Verwendung eines Emulsionsdetektors aufgezeichnet, der sich 480 Meter vom Ort der Kollision der Teilchen entfernt befindet. Während des Experiments konnten die Wissenschaftler sechs Erscheinungsformen der Wechselwirkung von Neutrinos mit Materie mit einer statistischen Signifikanz von 2,7 Standardabweichungen aufzeichnen.
Die Wissenschaftler berichteten auch, dass die früher geleistete Arbeit nur die Vorbereitung auf mehr ist Großexperiment für 2022-2024 geplant, wenn das zweite große die Betriebssaison des LHC.
Nach den Annahmen der Physiker sollte es also während dieser Zeit am Large Hadron Collider etwa eine Billion Fälle des Auftretens von Neutrinos mit einer charakteristischen Energie von einem Teraelektron / Volt geben. Und Wissenschaftler werden etwa 10.000 Wechselwirkungen von Neutrinos mit Materie erhalten.
Diese starke Erhöhung der Anzahl der Fixierungen wollen die Ingenieure durch die Modifikation des Detektors erreichen, wodurch sich sein Gewicht von 29 kg auf 1090 kg erhöht. Außerdem gehen Physiker davon aus, dass sie mit dem neuen Detektor die Wechselwirkung aller drei unterscheiden können Arten von Neutrinos bei Energien, die für andere Registrierungseinrichtungen einfach physikalisch unzugänglich sind Neutrino.
Verfolgen wir nun die Erfolge und Neuentdeckungen der Wissenschaftler am LHC.
Nun, wenn Ihnen das aktuelle Material gefallen hat, vergessen Sie nicht, es zu bewerten und den Kanal zu abonnieren, um keine Neuerscheinungen zu verpassen. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!