Як ви можете визначити різницю між електронним нейтрино, тау-нейтрино і мюонним нейтрино, якщо всі нейтрино мають 0 заряду і 0 масу?


Відповідь 1:

У мене був викладач, який працював над SNO (Sudbury Neutrino Observatory), однією із співпраці команд, які виграли Нобелівську премію минулого року - разом із японським детектором Super-Kamiokande, тому я знаю трохи про це.

Усі різні нейтрино мають дещо різні результати зіткнення. Ми також скористаємося "збереженням аромату лептона" - електронне нейтрино може виробляти лише інший член сімейства електронних, а потім лише справжні / антипари будь-яких інших сімей.

Наприклад, розглянемо реакцію зарядженого струму - електронне нейтрино виробляє електрон, мюонне нейтрино виробляє мюон тощо.

Це означає, що оскільки сонячні нейтрино мають енергію менше, ніж маса спокою мюонів або таунів, лише електронні нейтрино можуть зазнавати взаємодії із зарядженим струмом. Отже, якщо ви бачите докази взаємодії із зарядженим струмом - ви знаєте, що це повинно бути пов'язано з електронним нейтрино, тому що в той час як інші можуть пройти цей процес, сонячним нейтрино не вистачає енергії!

Таким чином, це використовує відмінності між сім'ями, а не самі нейтрино.

Є кілька інших методів - я пам’ятаю діаграму з різними еластичними моделями зіткнення, тому я думаю, що для певних речей є дещо інший перетин зіткнення - але ви отримуєте загальну картину.

Я згоден, це складний бізнес, який намагається розказати нейтрино окремо - і тому їм довелося будувати такі масивні детектори, щоб навіть почати мати надію це робити! Я не здивований, що ваш вчитель фізики не знав - це досить спеціальні знання.


Відповідь 2:

Існує два основних типи подій у високоенергетичних нейтрино-детекторах (наприклад, IceCube, Antares та ін.).

Події нейтрального струму відбуваються, коли надходить нейтрино вражає ядро ​​і розриває його. Піони в кінцевому підсумку виробляються, і коли вони розпадаються, ви отримуєте багато, якщо світло скидається на невелику відстань. Детектор розглядає це як приблизно сферичну подію. Ця топологія подій в основному однакова між ароматами, тому насправді не можна сказати.

У випадках, коли нейтрино перетворюється на його лептон-партнер, все ще є початковий вплив на ядро, з аналогічною сферичною топологією подій, але оскільки заряджений лептон заряджений, ви отримуєте випромінювання черенков по його шляху.

Електрони стабільні, але оскільки вони найлегший лептон, вони втрачають всю свою енергію швидко (подумайте про проїзд мотоцикла по піску). Електрони скидають всю свою енергію в детектор, тому ви отримуєте великі вимірювання енергії, але оскільки вибори проїжджають на відстань, меншу, ніж відстань між світловими детекторами, ви отримуєте жахливі вимірювання напрямку.

Мюони досить важкі, щоб орати весь матеріал, але прослужать лише так довго, перш ніж вони розпадаються. Вони залишають довгий слід, перш ніж вийти з детектора. Зазвичай занепаду та початкового виробництва не спостерігається. Мюони дають чудовий напрямок, але погані вимірювання енергії, оскільки ви не знаєте, скільки енергії було закладено до того, як вона потрапила або як далеко проїхала після того, як вийшла з детектора.

Для таусу ви маєте початковий вплив на ядро, короткий слід до розпаду тау, а потім розпад. Якщо вам пощастило впіймати подібну подію, це називається "подвійний удар". Є надія, що ці події дадуть кращий напрям, ніж електрони, та кращі вимірювання енергії, ніж мюони. Але їх рідше і важче знайти.

Це "поточні поточні" події, і вони створили чіткі топології подій. Слід зазначити, що детектори нейтрино не здатні розрізняти нейтрино та антинейтрино.


Відповідь 3:

Існує два основних типи подій у високоенергетичних нейтрино-детекторах (наприклад, IceCube, Antares та ін.).

Події нейтрального струму відбуваються, коли надходить нейтрино вражає ядро ​​і розриває його. Піони в кінцевому підсумку виробляються, і коли вони розпадаються, ви отримуєте багато, якщо світло скидається на невелику відстань. Детектор розглядає це як приблизно сферичну подію. Ця топологія подій в основному однакова між ароматами, тому насправді не можна сказати.

У випадках, коли нейтрино перетворюється на його лептон-партнер, все ще є початковий вплив на ядро, з аналогічною сферичною топологією подій, але оскільки заряджений лептон заряджений, ви отримуєте випромінювання черенков по його шляху.

Електрони стабільні, але оскільки вони найлегший лептон, вони втрачають всю свою енергію швидко (подумайте про проїзд мотоцикла по піску). Електрони скидають всю свою енергію в детектор, тому ви отримуєте великі вимірювання енергії, але оскільки вибори проїжджають на відстань, меншу, ніж відстань між світловими детекторами, ви отримуєте жахливі вимірювання напрямку.

Мюони досить важкі, щоб орати весь матеріал, але прослужать лише так довго, перш ніж вони розпадаються. Вони залишають довгий слід, перш ніж вийти з детектора. Зазвичай занепаду та початкового виробництва не спостерігається. Мюони дають чудовий напрямок, але погані вимірювання енергії, оскільки ви не знаєте, скільки енергії було закладено до того, як вона потрапила або як далеко проїхала після того, як вийшла з детектора.

Для таусу ви маєте початковий вплив на ядро, короткий слід до розпаду тау, а потім розпад. Якщо вам пощастило впіймати подібну подію, це називається "подвійний удар". Є надія, що ці події дадуть кращий напрям, ніж електрони, та кращі вимірювання енергії, ніж мюони. Але їх рідше і важче знайти.

Це "поточні поточні" події, і вони створили чіткі топології подій. Слід зазначити, що детектори нейтрино не здатні розрізняти нейтрино та антинейтрино.