טרנספורמציה הדדית של סוגים שונים של ניטרינו. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

טרנספורמציה הדדית של סוגים שונים של ניטרינו

08.10.2015

האינטראקציה החלשה מאוד של ניטרינו עם חומר ידועה. הם יכולים לעבור דרך כדור הארץ או השמש מבלי להפריע לאטום אחד. יתר על כן, הם יכולים לעבור דרך מיליארדי כוכבים בדרך זו. מצד אחד, הדבר מקשה על הרישום והמדידה של המאפיינים שלהם, ומצד שני, זה הופך אותם למקור למידע החשוב ביותר על התפתחות היקום ועל התהליכים המתרחשים בתוך כוכבים. מדענים גם מאמינים שניטרינו יכולים למלא תפקיד מפתח בהסבר האסימטריה של החומר והאנטי-חומר ביקום, המורכבת מכך שלאחר המפץ הגדול לא היה השמדה הדדית מוחלטת של החומר והאנטי-חומר, וחלק מהחומר עדיין שרד. ויצר את היקום שלנו.

אחת הבעיות עם ניטרינו היא בעיית המסה שלהם. במשך זמן רב ההנחה הייתה שלנייטרינו אין מסה. כך הם נחשבו בגרסה המקורית של הדגם הסטנדרטי. הפתרון של שאלה זו חשוב לא רק להבנת הפיזיקה של חלקיקים יסודיים. ניטרינו נוצרים על ידי תגובות גרעיניות המתרחשות ביקום, ואחרי פוטונים הם החלקיקים הנפוצים ביותר בו. מספרם עצום. יותר מ-60 מיליארד נויטרינו עוברים בסנטימטר מרובע בכל שנייה. אז אפילו עם מסה קטנה מאוד, המסה הכוללת של כל הנייטרינים יכולה להיות גדולה מאוד ויכולה להשפיע על התפתחות היקום. לפי הערכות מודרניות, המסה של כל הנייטרינים שווה בערך למסה של כל הכוכבים הנראים ביקום.

בעיה נוספת התעוררה בקביעת מספר הנייטרינו האלקטרונים המגיעים לכדור הארץ מהשמש. מאז שנות ה-1970, ניסויים רשמו רק שליש מהמספר שחוותה התיאוריה. זה נקרא גירעון במספר הנייטרונים האלקטרונים. כדי להסביר את התופעה, הועלו שני תריסר הנחות, מהן ניצחה ההשערה של מה שנקרא תנודות ניוטרינו (תנודות). היא הניחה שניטרינו אלקטרונים בדרכם מהשמש הפכו לסוגים אחרים של ניטרינו שלא תועדו בניסויים. מעניין לציין שהרעיון של תנודות חלקיקים יסודיים הובע על ידי האקדמאי הסובייטי ברונו פונטקורבו עוד ב-1957. תנודות ניוטרינו נדונו ברצינות במחצית השנייה של שנות ה-1990.

כיום ידועים שלושה סוגים של ניטרינו, שכל אחד מהם נולד תמיד יחד עם הלפטון המקביל - אלקטרון, מיאון או טאו-לפטון, שממנו קיבלו את שמותיהם. בהתאם להשערה של תנודות נייטרינו, תהליך של טרנספורמציה של נייטרינו זה לתוך זה מתרחש מעת לעת בזמן ובמרחב. אז, בקרן, המורכבת בתחילה רק מניטרינו אלקטרונים, כאשר היא מתפשטת, מופיעה תערובת של נויטרינו מיאון וטאו עם ירידה בו-זמנית בשבריר האלקטרונים.

באופן מוזר, התברר שהפתרון לבעיה זו קשור לבעיית מסת הניטרינו. העובדה היא שתנודות ניטרינו אפשריות רק אם יש להן מסות.

הסיבה לכך, לפי מושגים מודרניים, היא שהניטרינו האלקטרון, המיון והטאו הם תערובת קוונטית של שלושה מצבים בעלי מסות שונות, שכל אחד מהם נכנס עם חלקו. אנו יכולים לומר שהניטרינו האלקטרון, המיון והטאו מורכבים משלושה גלים, שכל אחד מהם מתנודד בתדר ובמשרעת משלו. לכן, אם ברגע הזמן הראשוני סכום הגלים הללו נראה כמו ניטרינו אלקטרונים, אזי לאחר זמן מה גלים אלה יצטברו בצורה כזו שתופיע תערובת של ניוטרינו מיאון וטאו, אשר נמדדת על ידי נסיינים כ גירעון במספר הנייטרונים האלקטרונים.

אז פיזיקאים האמינו זה מכבר שלנייטרינים יש מסה, למרות שהיא עדיין לא נמדדה ישירות. אפילו נעשה שינוי קל מקביל של הנוסחאות של המודל הסטנדרטי, שלא הפר את מהותו. אבל עדויות ניסיוניות לכך הושגו בתחילת המאות ה-2015 וה-XNUMX. זוכי פרס נובל לשנת XNUMX, טקאקי קג'יטה היפני וארתור מקדונלד הקנדי היו דמויות המפתח בשתי קבוצות המחקר הגדולות שחקרו תנודות נייטרינו.

בשנת 1998 פורסמו תוצאותיהם של מדענים יפנים על תנודות של ניטרינו אטמוספריים, הנובעות מאינטראקציה של קרניים קוסמיות עם גרעיני אטומים של גזים אטמוספריים, שהושגו בניסוי Super-Kmiokande. כאשר ניטרינו מתנגש מולקולת מים במיכל הגלאי, נולד חלקיק מהיר טעון חשמלי. הוא מייצר קרינת צ'רנקוב, הנמדדת על ידי חיישני אור. צורתו ועוצמתו חושפים את סוג הנייטרינו ומאיפה הוא הגיע. הנייטרינו מיאון שהגיע מלמעלה היו רבים יותר מאלה שעברו את הנתיב הארוך יותר על פני הגלובוס. זה מראה שהניטרינו המיון במקרה השני הפכו לסוגים אחרים של ניטרינו.

בשנת 2001 הוכחו תנודות ניטרינו סולריות במצפה הכוכבים של סודברי (SNO - Sudbury Neutrino Observatory). שם, תגובות בין ניטרינו למים כבדים במיכל הגלאי אפשרו למדוד את מספר שני הניטרינו האלקטרונים וכל שלושת סוגי הנייטרינו יחד. נמצא שמספר הניטרינו האלקטרונים היה נמוך מהצפוי, בעוד שהמספר הכולל של כל שלושת סוגי הנייטרינו יחד היה בהתאם לציפיות. מכאן נובע שחלק מהניטרינו האלקטרונים הפכו לסוגים אחרים של ניטרינו.

<< חזרה: מדפסת ניידת Brother PocketJet 7 09.10.2015

>> קדימה: פתרונות סיבים אופטיים של סימון 40/100 ג'יגה-בייט 08.10.2015

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מקלדת ועכבר הם האינדיקטורים הטובים ביותר ללחץ 21.04.2023

מדענים מהמכון הטכנולוגי הפדרלי של שוויץ בציריך (ETHZ) ערכו מחקר חדש בקנה מידה גדול, שתוצאותיו מראות שדווקא האופן שבו אנו מתקשרים עם המקלדת והעכבר יכול לומר הרבה על רמות הלחץ שלנו. יתרה מכך, החוקרים מאמינים ששיטה זו יעילה אפילו יותר ממעקב אחר קצב הלב.

בשלב הראשון, מדענים ערכו מחקר שבו השתתפו 90 אנשים. הם התבקשו לבצע משימות משרדיות פשוטות כמו תזמון פגישות, רישום נתונים וניתוח נתונים. כמו כן, המשתתפים חולקו לשתי קבוצות - חלקם עבדו ללא הפרעה, בעוד שדעתם של אחרים הוסחה על ידי הודעות צ'אט או התבקשו להפריע לפגישות.

במהלך המחקר, המדענים גם צפו בהתנהגות הנמענים - תיעדו את האינטראקציה שלהם עם העכבר והמקלדת, עקבו אחר קצב הלב שלהם, וגם שאלו עד כמה הם מתוחים.

מאוחר יותר השתמשו המדענים בנתונים ולמידת מכונה כדי לפתח מודל חדש למדידת מתח בעבודה על סמך האופן שבו אנשים מקלידים ויוצרים אינטראקציה עם העכבר. לדברי מחבר המחקר והמתמטיקאי Mar Neguelin, הוא ועמיתיו גילו שהדרך בה אנו מקלידים ומניעים את העכבר יכולה למעשה להוות אינדיקטור יעיל לרמות הלחץ בעבודה, אפילו טוב יותר מקצב הלב.

תוצאות המחקר מצביעות על כך שאנשים הסובלים ממתח כרוני, ככלל, מזיזים את מצביע העכבר בתדירות גבוהה יותר ופחות מדויקת; לכסות מרחקים גדולים על המסך עם מצביע העכבר; שגיאות נעשות לעתים קרובות יותר בעת הקלדה; כתוב בקטעים עם הרבה הפסקות קצרות. יחד עם זאת, אנשים רגועים יותר עושים גם הפסקות בהקלדה, אבל יש הרבה פחות כאלה, וההפסקות בהקלדה עצמן ארוכות ומתחשבות יותר.

לדברי מחבר המחקר, הפסיכולוגית Jasmine Kerr, ניתן להסביר את הקשר הזה בין רמות הלחץ, המקלדת והעכבר באמצעות מה שמכונה תיאוריית הרעש הנוירו-מוטורי. העובדה היא שלרמות גבוהות של מתח יש השפעה שלילית על יכולת המוח שלנו לעבד מידע, כמו גם על המיומנויות המוטוריות שלנו.

חוקרים מעריכים כעת שאחד מכל שלושה עובדים בשוויץ סובל מלחץ במקום העבודה, ולכן יש לפתח דרכים יעילות לאיתור מתח מוגבר. מדענים מציינים שבדרך כלל אדם עייף לא יכול להבין שהמשאבים שלו, הן הפיזיים והן הנפשיים, מתרוקנים עד שיהיה מאוחר מדי.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר