Нейтрынныя асцыляцыі

Фізіка за межамі Стандартнай мадэлі

Стандартная мадэль Сведчанні Праблема калібравальнай іерархіі · Цёмная матэрыя Праблема касмалагічнай пастаяннай Моцная CP-праблема Нейтрынныя асцыляцыі Барыённая асіметрыя Сусвету Тэорыі Тэхнікалор Тэорыя Калуцы — Клейна Тэорыі Вялікага аб’яднання Тэорыя ўсяго Тэорыя струн Суперсіметрыя MSSM · Тэорыя суперструн Супергравітацыя Квантавая гравітацыя Тэорыя струн Петлявая квантавая гравітацыя Прычынная дынамічная трыангуляцыя Кананічная квантавая гравітацыя Эксперыменты Gran Sasso · INO · ВАК SNO · Super-K · Тэватрон

Нейтрынныя асцыляцыі — ператварэнні нейтрына (электроннага, мюоннага або таоннага) у нейтрына іншага віду (пакалення), ці ж у антынейтрына. Тэорыя прадказвае наяўнасць закона перыядычнага змянення імавернасці выяўлення часціцы пэўнага віду ў залежнасці ад ўласнага часу, які прайшоў з моманту стварэння часціцы.

Ідэя нейтрынных асцыляцый была ўпершыню выказана савецка-італьянскім фізікам Б. М. Пантэкорва ў 1957 годзе^[1].

Наяўнасць нейтрынных асцыляцый важна для вырашэння праблемы сонечных нейтрына.

Мяркуецца, што такія ператварэнні — следства наяўнасці ў нейтрына масы або (для выпадку ператварэнняў нейтрына ↔ антынейтрына) незахавання лептоннага зарада пры высокіх энергіях.

Стандартная мадэль у першапачатковай версіі не апісвае масы нейтрына і іх асцыляцыі, аднак іх можна ўключыць у гэтую тэорыю з дапамогай параўнальна невялікай мадыфікацыі — ўключэння ў агульны лагранжыян масавага члена і PMNS-матрыцы змешвання нейтрына.

Вакуумныя асцыляцыі выяўленыя для атмасферных, рэактарных і паскаральнікавых нейтрына. Для сонечных нейтрына вакуумныя асцыляцыі могуць быць субдамінантным працэсам, але пакуль існаванне гэтага тыпу асцыляцый для іх не пацверджана, у адрозненне ад асцыляцый у рэчыве (эфект Міхеева — Смірнова — Вольфенштэйна, гл. ніжэй).

Калі маса нейтрына роўная нулю (а яе значэнне пакуль невядома) альбо масы ўсіх тыпаў нейтрына роўныя, то такі працэс, тэарэтычна, не павінен мець месца.

Нейтрынныя асцыляцыі ў рэчыве абумоўлены наяўнасцю ў нейтрына эфектыўнай масы ў асяроддзі, ненулявой незалежна ад наяўнасці ў нейтрына масы. Такія асцыляцыі рэзка ўзмацняюцца пры руху пучка нейтрына ў рэчыве са шчыльнасцю, якая плаўна змяняецца, ў момант, калі эфектыўныя масы двух тыпаў нейтрына становяцца блізкія адна да аднае (для гэтага неабходна таксама, каб розныя тыпы нейтрына па-рознаму ўзаемадзейнічалі з рэчывам, гэта значыць каб эфектыўныя патэнцыялы нейтрына ў асяроддзі залежалі ад шчыльнасці асяроддзя па-рознаму). Гэты эфект завецца эфектам Міхеева — Смірнова — Вольфенштэйна і лічыцца асноўнай прычынай эксперыментальна знойдзенага недахопу электронных нейтрына ў патоку нейтрына ад Сонца.

• Материалы по физике нейтрино на сайт НИИЯФ МГУ
• Ю. Г. Куденко, «Исследование нейтринных осцилляций в ускорительных экспериментах с длинной базой», Успехи физических наук, вып. 6, 2011.
• С. М. Биленький, «Массы, смешивание и осцилляции нейтрино», Успехи физических наук 173 1171—1186 (2003)