KATRIN experiment mandated to weigh neutrinos has announced a more precise estimate of the upper limit of its توده - نوترینوها weigh at most 0.8 eV, i.e., the neutrinos are lighter than 0.8 eV (1 eV = 1.782 x 10-36 kg).
نوترینوها (به معنای واقعی کلمه، آنهایی که خنثی کوچک) فراوان ترین ذرات بنیادی در جهان. They are almost omnipresent, in کهکشان, in sun, in all the فضا around us. Trillions of neutrinos pass through our bodies every second without interacting with any other particle.
آنها ابتدا 10 تشکیل شدند-4 seconds after the big bang about 13.8 billion years ago and played an important role in the evolution of جهان. They are continuously formed in huge amount in nuclear fusion reactions in the stars including in the sun, in the nuclear reactors on the earth and in radioactive decays. They are also important in the supernova process in a star’s life cycle and provide early signals of supernova explosions. At subatomic level, نوترینوها ابزاری برای مطالعه ساختار نوکلئون ها فراهم می کند. نوترینوها همچنین می تواند به توضیح عدم تقارن ماده-ضد ماده کمک کند.
با وجود تمام این اهمیت ها، هنوز چیزهای زیادی در مورد آنها ناشناخته است نوترینوها. We do not know how they interact with other particles. Similarly, since the discovery of neutrino oscillations, it is known that neutrinos have non-zero توده. We know that neutrinos have very small توده and are the lightest of all elementary particles but their exact mass still remains undetermined. For a better understanding of the جهان, it is crucial that the mass of neutrinos is measured accurately.
آزمایش نوترینو تریتیوم کارلسروهه (KATRIN) در مؤسسه فناوری کارلسروهه (KIT)، تعهد مشترک شش کشور به اندازه‌گیری جرم نوترینو با دقت زیر eV اختصاص دارد.
در سال 2019، آزمایش KATRIN اعلام کرد که وزن نوترینوها حداکثر 1.1 eV است که نسبت به اندازه‌گیری‌های قبلی در حد بالایی 2 eV بهبودی دو برابری داشت.
1 ولت یا الکترون ولت انرژی است که توسط یک الکترون به دست می آید که پتانسیل الکتریکی در الکترون یک ولت افزایش یابد و برابر با 1.602 × 10 باشد.-19 ژول در سطح زیراتمی، بیان جرم بر حسب انرژی به دنبال تقارن جرم-انرژی بر اساس E=mc راحت است.2 ; 1 eV = 1.782 x 10-36 کیلوگرم.
در 14 فوریه 2022، همکاری KATRIN اندازه‌گیری جرم نوترینوها را با دقت بی‌سابقه‌ای اعلام کرد که نشان می‌دهد نوترینوها سبکتر از 0.8 eV هستند و به این ترتیب سد 1 eV در فیزیک نوترینو شکسته می‌شود.
هدف تیم تحقیقاتی ادامه اندازه‌گیری‌های بیشتر جرم نوترینو تا پایان سال 2024 است. از سال 2025، با کمک سیستم آشکارساز جدید TRISTAN، آزمایش KATRIN جستجو برای نوترینوهای استریل را آغاز خواهد کرد. با توده‌هایی در محدوده KeV، نوترینوهای عقیم می‌توانند کاندیدای ماده تاریک مرموز باشند.
***
منابع:
- آزمایش نوترینو تریتیوم کارلسروهه (KATRIN). موجود در https://www.katrin.kit.edu/
- موسسه فناوری کارلسروهه (KIT). بیانیه مطبوعاتی 012/2022 - نوترینوها سبکتر از 0.8 الکترون ولت هستند. ارسال شده در 14 فوریه 2022. موجود در https://www.kit.edu/kit/english/pi_2022_neutrinos-are-lighter-than-0-8-electron-volts.php
- همکاری کاترین اندازه گیری مستقیم جرم نوترینو با حساسیت زیر الکترون ولت. نات. فیزیک 18، 160-166 (2022). تاریخ انتشار: 14 فوریه 2022. DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1
