เว็บตรง กรณีเศร้าของนิวตริโนที่หายไป BY รีเบคก้า บอยล์ | เผยแพร่เมื่อ 10 ส.ค. 2559 17:39 น ศาสตร์แบ่งปันไม่กี่วันที่ผ่านมาเป็นเรื่องยากสำหรับนักฟิสิกส์ ปลายสัปดาห์ที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์จาก Large Hadron Collider กล่าวว่าพวกเขาไม่เห็นความหวังสำหรับอนุภาคใหม่ จากนั้นนักล่านิวตริโนที่กำลังมองหารสชาติใหม่ของอนุภาคที่น่ากลัวก็ประกาศว่าพวกมันว่างเปล่าเช่นกัน
Alopecia patients finally have an FDA-approved hair-loss treatment
อนุภาคที่เป็นปัญหาเป็นเพียงแค่ความคิด แต่ถ้าพวกเขาถูกค้นพบ พวกมันจะช่วยให้ฟิสิกส์มุ่งสู่ทิศทางใหม่ ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนหวังว่าจะเห็นอะไรแปลก ๆ พวกเขาไม่พบอะไรเลย
เมื่อต้นสัปดาห์นี้ นักฟิสิกส์จากหอสังเกตการณ์ IceCube Neutrino Observatory กล่าวว่าพวกเขาล้มเหลวในการแสดงหลักฐานของนิวตริโนปลอดเชื้อ มันน่าผิดหวัง แต่ก่อนอื่นเรามาคุยกันก่อนว่าสิ่งเหล่านี้คืออะไร
นิว ตริโนเป็นอนุภาคย่อยประเภทหนึ่ง
เช่น อิเล็กตรอนหรือควาร์ก แต่พวกมันมีลักษณะผิดธรรมชาติโดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกมันเร่งความเร็วไปทั่วพื้นโลก ผ่านตัวคุณ และผ่านทุกสิ่ง มีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งอื่น ๆ เพียงเล็กน้อยจนคุณไม่ทันสังเกต ขณะนี้มีพวกเขาหลายล้านคนไหลผ่านคุณ พวกมันแทบไม่มีมวลเลย ซึ่งทำให้จับยาก แต่นักฟิสิกส์ก็ยังพยายามอยู่ดี เพราะนิวตริโนอาจช่วยให้เราเข้าใจ ว่าเหตุ ใดจึงมีจักรวาล อย่างไรก็ตาม ในตอนต้นของเวลา สสารและปฏิสสารถูกแบ่งอย่างไม่เท่ากัน นำไปสู่สสารที่มากเกินไป นั่นคือเหตุผลที่เราทุกคนอยู่ที่นี่ นักทฤษฎีบางคนคิดว่านิวตริโนอาจมีบทบาทในเรื่องนี้
นิวตริโนมีสามประเภทที่เรียกว่ารส: มิวออน อิเล็คตรอนและเอกภาพ แต่การทดลองสองสามอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอส อาลามอส และที่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ Daya Bay ในฮ่องกง บอกเป็นนัยว่าอาจมีรสชาติที่สี่ ตัวนี้เรียกว่า sterile neutrino ซึ่งจะไม่ทำปฏิกิริยากับวัตถุใดๆ เลย ยกเว้นอาจจะผ่านแรงโน้มถ่วง มันจะส่งผลต่อวิธีที่นิวตริโนอื่นโต้ตอบกับสสาร ดังนั้นหากมีอยู่จริง มันจะช่วยตอบคำถามบางข้อเกี่ยวกับสสารมืด และอาจเป็นคำถามเกี่ยวกับจักรวาลขนาดใหญ่อื่นๆ
“เช่นเดียวกับเอลวิส ผู้คนมองเห็นร่องรอยของนิวตริโนปลอดเชื้อในทุกที่” ฟรานซิส ฮาลเซน ผู้ตรวจสอบหลักของ IceCube กล่าวในแถลงการณ์ “มีการรวบรวมคำใบ้นี้ และนักทฤษฎีเชื่อว่ามีจริง”
“คามาร่า
การสังเกตนิวตริโนครั้งแรก
การสังเกตการณ์นิวตริโนครั้งแรกของโลกในห้องฟองไฮโดรเจนถูกพบเมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน พ.ศ. 2513 นิวตริโนที่มองไม่เห็นชนโปรตอนซึ่งมีรางอนุภาคสามเส้นกำเนิด (ขวา) นิวตริโนกลายเป็นมิวออน ซึ่งเป็นทางยาวตรงกลาง แทร็กสั้นคือโปรตอน แทร็กที่สามคือ pi-meson ที่เกิดจากการชนกัน
ตอนนี้ดูเหมือนว่านิวตริโนที่สี่ไม่มีอยู่จริง แต่นักวิทยาศาสตร์สามารถบอกได้อย่างไร? ถ้านิวตริโนปลอดเชื้อนี้ไม่มีปฏิกิริยากับสิ่งใด คุณจะจับมันได้อย่างไร?
IceCube ค้นหานิวตริโนโดยใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับแสง
5,160 ตัวที่แช่แข็งในน้ำแข็งใสในแอนตาร์กติก ซึ่งฝังอยู่ใต้ขั้วโลกใต้ประมาณหนึ่งไมล์ เซ็นเซอร์จะมองหาแสงวาบของแสงสีน้ำเงินที่เกิดขึ้นเมื่อนิวตริโนชนเข้ากับนิวเคลียสของอะตอม มันคือกล้องโทรทรรศน์นิวตริโน แต่ไม่ได้มองดูท้องฟ้า แทนที่จะใช้โลกเป็นตัวกรอง และมองดูใต้ดินเพื่อหานิวตริโนที่เคลื่อนผ่านโลก
ในการจับนิวตริโนที่ปลอดเชื้อ คุณจะต้องใช้ประโยชน์จากลักษณะพิเศษอีกอย่างหนึ่งของนิวตริโน: ขณะที่พวกมันเดินทางผ่านจักรวาล พวกมันจะเปลี่ยนรูปร่างโดยสลับกับรสชาติของพวกมัน (ความผันผวนนี้เป็นหนึ่งในสิ่งที่อาจนำไปสู่ความไม่สมดุลระหว่างปฏิสสารกับสสารในจักรวาล) คุณสามารถจับนิวตริโนที่ปราศจากเชื้อโดยสมมุติฐานโดยการเปลี่ยนรูปร่างไปเป็นอีกประเภทหนึ่ง
หลังจากวิเคราะห์ข้อมูลเป็นเวลาหนึ่งปีแล้ว นักวิทยาศาสตร์ก็ไม่พบหลักฐานใดๆ เกี่ยวกับเรื่องนี้ นี่เป็นข่าวดีสำหรับแบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคและแรง ซึ่งเป็นกรอบสำหรับการทำความเข้าใจหน่วยการสร้างที่เล็กที่สุดของเอกภพ ทุกสิ่งที่คาดการณ์ไว้ได้เกิดขึ้นแล้ว ล่าสุดมีการค้นพบ Higgs bosonซึ่ง LHC ถูกสร้างขึ้นเพื่อค้นหา และรุ่นมาตรฐานไม่มีที่ว่างสำหรับนิวตริโนตัวที่สี่
แต่การทำลาย Standard Model นั้นเป็นเรื่องที่ดี การค้นหานิวตริโนปลอดเชื้อจะบังคับให้นักฟิสิกส์ต้องคิดใหม่เพื่ออธิบายสิ่งที่เรายังไม่เข้าใจ เช่น เหตุใดเอกภพจึงถูกสร้างขึ้นจากบางสิ่งมากกว่าไม่มีอะไร และสสารมืดคืออะไร แนวคิดใหม่เหล่านี้อาจชี้ไปที่ทฤษฎีการรวมตัวที่ยิ่งใหญ่ที่สามารถเชื่อมโยงพลังแม่เหล็กไฟฟ้า แรงอ่อน และแรงที่แข็งแกร่ง
ด้วยเหตุผลเดียวกัน นักฟิสิกส์อนุภาคจึงตกตะลึงในช่วงไม่กี่สัปดาห์มานี้จากข่าวที่ว่า LHC ได้พบอนุภาคเมกะที่เป็นไปได้ ซึ่งจะตอบคำถามที่ใหญ่กว่าเหล่านี้ด้วย การค้นหาทั้งอนุภาคหรือนิวตริโนที่เข้าใจยากไม่ได้หมายความว่าเรายังอยู่ในความมืด เว็บตรง
