Поразительное число. Физики измерили массу нейтрино в состоянии спокойствия
Команда под руководством Клауса Блаума из Института ядерной физики Макса Планка в Гейдельберге внесла значительный вклад в понимание массы нейтрино в спокойном состоянии.
Их результаты, опубликованные в журнале Nature Physics, использовали ловушку Пеннинга для измерения массы изотопа гольмия-163 при его превращении в диспрозий-163.
Это измерение позволило определить значение Q с точностью в 50 раз выше, чем раньше. Точное значение Q необходимо для выявления возможных систематических ошибок в определении массы нейтрино.
Нейтрино играют важную роль в природе, и их масса является одним из ключевых вопросов в физике. Солнечные нейтрино могут проходить сквозь наши тела без вреда, и только с помощью огромных детекторов можно обнаружить их взаимодействие с другими частицами материи.
Исследование нейтрино привело к открытию явления «нейтринных осцилляций», что свидетельствует о том, что нейтрино имеют массу в спокойном состоянии. Это противоречит предположениям стандартной модели физики частиц, согласно которой нейтрино должны быть безмассовыми, как фотоны.
Для измерения массы нейтрино ученые используют два метода: бета-распад трития и захват электрона искусственного изотопа гольмия-163. Эксперименты, такие как KATRIN и международное сотрудничество ECHo, пытаются измерить эти процессы с максимальной точностью.
Гейдельбергский эксперимент с пентатрапом применяет метод ловушки Пеннинга для измерения массы. Используя этот метод, ученые смогли определить значение Q для захвата электрона с большой точностью, что помогло исключить систематические ошибки.
Согласно измерениям, верхний предел массы нейтрино составляет 0,8 электронвольта на квадрат скорости света. Это порядка 10^-36 килограмма. Однако анализ распределения масс во Вселенной показывает, что этот верхний предел может быть еще более низким, до 0,12 электронвольта на квадрат скорости света.
