Hvernig er hægt að greina muninn á rafeindardrykkju, tau neutrino og muon neutrino þegar allir neutrino hafa 0 hleðslu og 0 massa?


svara 1:

Ég var með fyrirlesara sem starfaði við SNO (Sudbury Neutrino Observatory), teymi sem vann Nóbelsverðlaunin í fyrra - ásamt japanska Super Kamiokande skynjara, svo ég veit svolítið um það.

Mismunandi gerðir daufkyrninga hafa allir svolítið mismunandi árekstur. Við notum einnig „Leptone Taste Conservation“ - rafeindardrykkja getur aðeins framleitt annan meðlim í rafeindafjölskyldunni og síðan aðeins raunveruleg / andstæðingur par frá öðrum fjölskyldum.

Íhugaðu til dæmis hleðslustraumshvarfið - rafeindabyrni myndar rafeind, myonneutrino múon og svo framvegis.

Þetta þýðir að aðeins rafeindardauðaeindir geta haft samskipti við hlaðinn straum, þar sem sól neutrino hefur orku sem er minni en leifmassi múóna eða tauóna. Þannig að ef þú sérð vísbendingar um samspil við rafhlaðna rafmagn, þá veistu að þetta hlýtur að vera vegna rafeindabyrgju, vegna þess að þó að hinir geti gengið í gegnum þetta ferli, hafa daufkyrningar í sólinni ekki næga orku til að gera það!

Þannig að þetta nýtir sér muninn á fjölskyldunum en ekki nifteindunum sjálfum.

Það eru nokkrar aðrar aðferðir - ég man skýringarmynd með mismunandi teygjanlegu árekstramynstri, þannig að ég ímynda mér að það sé aðeins öðruvísi árekstur þversniðs fyrir ákveðna hluti - en þú færð almenna mynd.

Ég er sammála því að það er erfiður hlutur að greina daufkyrningafólk í sundur - og þess vegna þurftu þeir að byggja stórfellda skynjara til að eiga von um að gera það! Ég er ekki hissa á því að eðlisfræðikennarinn þinn vissi það ekki - þetta er frekar sérhæfð þekking.


svara 2:

Það eru tvær grundvallartegundir atburða í mikilli orku nifteinda skynjari (svo sem IceCube, Antares osfrv.).

Hlutlausir atburðir eiga sér stað þegar daufkyrningafæðin sem lendir í atvikinu lendir í kjarna og blæs hann upp. Pions eru að lokum framleiddir og þegar þeir renna út færðu mikið þegar ljósi er dreift skammt frá. Skynjari skynjar þetta sem næstum kúlulaga atburði. Þessi atburðargrundfræði er í grundvallaratriðum eins á milli bragðanna, svo þú getur í raun ekki sagt það.

Atburðir þar sem daufkyrningafyrirtækinu er breytt í lepton félaga hans hafa enn fyrstu áhrif á kjarnann með svipaðri kúlulaga atburðafræði, en þar sem fráfarandi leptón er hlaðið fæst Cherenkov geislun á leiðinni.

Rafeindir eru stöðugar, en þar sem þær eru léttasta leptóninn missa þær fljótt alla orku sína (hugsaðu um mótorhjól sem keyrir í gegnum sand). Rafeindir setja alla orku sína í skynjarann, svo þú færð frábærar orkumælingar. Hins vegar, þar sem valið nær yfir fjarlægð sem er minni en fjarlægðin milli ljósskynjara, þá færðu hræðilegar stefnumælingar.

Múrar eru nógu þungir til að plægja í gegnum efnið, en endast aðeins þar til þeir rotna. Þeir skilja eftir langa slóð áður en þeir yfirgefa skynjarann. Venjulega sést ekki rotnun og frumframleiðsla. Múrar gefa góða stefnu, en slæmar orkumælingar vegna þess að þú veist ekki hversu mikil orka var geymd áður en hún fór inn í skynjarann ​​eða hversu langt hún hreyfðist eftir að hann fór frá skynjaranum.

Fyrir döggina hefurðu fyrstu áhrifin á frumukjarnann, stutt ummerki áður en döggin rotnar og síðan rotnunin. Ef þú ert svo heppinn að handtaka slíkan atburð er það kallað „tvöfalt smell“. Vonast er til að þessir atburðir gefi betri stefnu en rafeindir og betri orkumælingar en múon. Hins vegar eru þær sjaldgæfari og erfiðari að finna.

Þetta eru „hlaðnir núverandi“ atburðir og mismunandi atburðir hafa verið stofnaðir. Það skal tekið fram að daufkyrningafræðilegir skynjari geta ekki greint á milli nifteinda og antineutrino.


svara 3:

Það eru tvær grundvallartegundir atburða í mikilli orku nifteinda skynjari (svo sem IceCube, Antares osfrv.).

Hlutlausir atburðir eiga sér stað þegar daufkyrningafæðin sem lendir í atvikinu lendir í kjarna og blæs hann upp. Pions eru að lokum framleiddir og þegar þeir renna út færðu mikið þegar ljósi er dreift skammt frá. Skynjari skynjar þetta sem næstum kúlulaga atburði. Þessi atburðargrundfræði er í grundvallaratriðum eins á milli bragðanna, svo þú getur í raun ekki sagt það.

Atburðir þar sem daufkyrningafyrirtækinu er breytt í lepton félaga hans hafa enn fyrstu áhrif á kjarnann með svipaðri kúlulaga atburðafræði, en þar sem fráfarandi leptón er hlaðið fæst Cherenkov geislun á leiðinni.

Rafeindir eru stöðugar, en þar sem þær eru léttasta leptóninn missa þær fljótt alla orku sína (hugsaðu um mótorhjól sem keyrir í gegnum sand). Rafeindir setja alla orku sína í skynjarann, svo þú færð frábærar orkumælingar. Hins vegar, þar sem valið nær yfir fjarlægð sem er minni en fjarlægðin milli ljósskynjara, þá færðu hræðilegar stefnumælingar.

Múrar eru nógu þungir til að plægja í gegnum efnið, en endast aðeins þar til þeir rotna. Þeir skilja eftir langa slóð áður en þeir yfirgefa skynjarann. Venjulega sést ekki rotnun og frumframleiðsla. Múrar gefa góða stefnu, en slæmar orkumælingar vegna þess að þú veist ekki hversu mikil orka var geymd áður en hún fór inn í skynjarann ​​eða hversu langt hún hreyfðist eftir að hann fór frá skynjaranum.

Fyrir döggina hefurðu fyrstu áhrifin á frumukjarnann, stutt ummerki áður en döggin rotnar og síðan rotnunin. Ef þú ert svo heppinn að handtaka slíkan atburð er það kallað „tvöfalt smell“. Vonast er til að þessir atburðir gefi betri stefnu en rafeindir og betri orkumælingar en múon. Hins vegar eru þær sjaldgæfari og erfiðari að finna.

Þetta eru „hlaðnir núverandi“ atburðir og mismunandi atburðir hafa verið stofnaðir. Það skal tekið fram að daufkyrningafræðilegir skynjari geta ekki greint á milli nifteinda og antineutrino.