neutrino Chúng là những hạt hạ nguyên tử dồi dào đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành vũ trụ. Ban đầu, những hạt khó phát hiện này được coi là không có khối lượng, và theo những lý thuyết cập nhật thì chúng phải nặng một cái gì đó.

Chính xác phép đo này là gì vẫn chưa được xác định bằng thực nghiệm. Một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã nghĩ ra một cách mới để giải quyết bí ẩn nhỏ này.

Biết được khối lượng của neutrino sẽ là một khoảnh khắc quan trọng đối với khoa học, nhất là trong việc giúp tìm ra vũ trụ sơ khai bắt đầu như thế nào, nhưng những hạt này đã từ chối hoạt động tốt với các thiết bị và máy dò hiện tại của chúng ta.

Câu trả lời, như được đề xuất trong một nghiên cứu mới, có thể nằm ở việc theo dõi phân rã betađặc biệt ở dạng phóng xạ hiếm của hydro gọi là triti. Quá trình phân rã phóng xạ tự nhiên này có thể được quan sát, có khả năng tiết lộ trọng lượng của các neutrino có liên quan.

border-frame=”0″ allow=”gia tốc kế; tự động phát; ghi vào khay nhớ tạm; phương tiện được mã hóa; con quay hồi chuyển; ảnh trong ảnh; chia sẻ trên web”allowfullscreen>

“Về nguyên tắc, khi công nghệ phát triển và mở rộng quy mô, chúng ta có cơ hội thực tế đạt tới quy mô cần thiết để xác định khối lượng neutrino.” Anh ta nói Nhà vật lý Brent Vandevender, thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương.

khi triti Khi chúng phân rã, chúng tạo thành ba hạt hạ nguyên tử: ion helium, electron và neutrino. Khi biết tổng khối lượng và khối lượng của các hạt khác, các nhà khoa học hy vọng rằng khối lượng còn thiếu chính là khối lượng của neutrino.

Cách tiếp cận này dựa trên cái được gọi là quang phổ phát xạ bức xạ cyclotron, hay CRES, có thể ghi lại… Bức xạ vi sóng của các electron thoát ra khi chúng truyền qua từ trường, từ đó suy ra tác dụng của neutrino liên quan.

“Neutrino cực kỳ nhẹ.” Anh ta nói Nhà vật lý Talia Weiss, từ Đại học Yale. “Nó nhẹ hơn một electron hơn 500.000 lần. Vì vậy, khi neutrino và electron được tạo ra cùng lúc, khối lượng của neutrino chỉ ảnh hưởng rất nhỏ đến chuyển động của electron.”

“Chúng tôi muốn thấy hiệu ứng nhỏ này. Vì vậy, chúng tôi cần một phương pháp thật chính xác để đo tốc độ chuyển động của các electron.”

Chris có Nó đã được sử dụng trước đây Trong các thí nghiệm tương tự, nghiên cứu mới nhất này là nghiên cứu đầu tiên phân tích sự phân rã beta tritium và xác định giới hạn trên của khối lượng neutrino. Hơn nữa, CRES có tiềm năng mở rộng quy mô và phát triển tốt hơn bất kỳ công nghệ nào thuộc loại này – mặc dù vẫn còn những rào cản kỹ thuật đáng kể cần vượt qua.

Như các nhà nghiên cứu đã chỉ ra, khối lượng neutrino rất quan trọng đối với vật lý ở mọi cấp độ, bao gồm vật lý hạt nhân, vật lý hạt, vật lý thiên văn và vũ trụ học. Có lẽ ngay cả khi chúng ta cân hạt này, chúng ta sẽ có một nhánh vật lý hoàn toàn mới để giải quyết.

“Không ai làm điều này” Anh ta nói Nhà vật lý Elise Nowitzki, từ Đại học Washington. “Chúng tôi không sử dụng công nghệ hiện có và cố gắng điều chỉnh nó một chút. Chúng tôi đang sống ở miền Tây hoang dã.”

Nghiên cứu được công bố trên Thư đánh giá thể chất.