Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje

Obserwacja nowego rodzaju oscylacji neutrin w eksperymencie T2K

19 lipca 2013 r. na konferencji Europejskiego Towarzystwa Fizycznego (European Physical Society) w Sztokholmie międzynarodowy zespół eksperymentu T2K ogłosił zaobserwowanie nowego rodzaju oscylacji neutrin, w którym neutrina mionowe przekształcają się w elektronowe. W 2011 roku zespół zasygnalizował taką obserwację po raz pierwszy, teraz, opierając się na 3.5-krotnie większej ilości danych, uzyskano ostateczne potwierdzenie tego faktu.

Prawdopodobieństwo, że zaobserwowana nadwyżka neutrin elektronowych może być wynikiem przypadkowej fluktuacji statystycznej jest mniejsze niż jeden do biliona (1/1 000 000 000 000). Inaczej mówiąc, taka możliwość wykluczona jest na poziomie 7.5 sigma znaczoności statystycznej. Eksperyment T2K ma tę unikalną cechę, że pozwala na bezpośrednią obserwację neutrin o innym zapachu niż te, które zostały pierwotnie wytworzone.

Eksperyment T2K znajduje się w Japonii. Wiązka neutrin mionowych produkowana jest w kompleksie akceleratorowym J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) w miejscowości Tokai na wschodnim wybrzeżu Japonii. Wiązka ta jest monitorowana przez zespół detektorów znajdujących się w Tokai i wycelowana w kierunku gigantycznego podziemnego detektora Super-Kamiokande, usytuowanego 295 km od Tokai, w kopalni w miejscowości Kamioka, niedaleko zachodniego wybrzeża Japonii. Analiza danych zarejestrowanych w Super-Kamiokande i odpowiadających wiązce neutrin wysyłanej z Tokai wskazuje, że jest w niej znacznie więcej neutrin elektronowych (znaleziono ich 28) niż można się spodziewać bez uwzględnienia procesu przemiany części pierwotnych neutrin mionowych w neutrina elektronowe (wówczas powinno ich być tylko 4.6).

Oscylacje neutrin to zjawisko kwantowo-mechaniczne przypominające interferencję fal. Obserwacja nowego rodzaju oscylacji otwiera drogę do badania tzw. łamania symetrii ładunkowo-przestrzennej (CP), która umożliwia rozróżnienie pomiędzy materią i antymaterią. Dotychczas obserwowano łamanie tej symetrii tylko dla kwarków (za co przyznana została nagroda Nobla w 1980 roku). Łamanie symetrii CP w oddziaływaniach neutrin na bardzo wczesnym etapie ewolucji Wszechświata może być przyczyną obserwowanej dominacji materii nad antymaterią, co jest jedną z największych zagadek współczesnej nauki. Zarejestrowany przez T2K rodzaj oscylacji neutrin jest czuły na możliwe łamanie symetrii CP, następnym więc celem tego i podobnych eksperymentów będzie intensywne poszukiwanie tego zjawiska.  W ramach eksperymentu T2K planuje się zebranie, w bliskiej przyszłości, 10 razy więcej danych, w tym również danych dla wiązki antyneutrin, bo właśnie porównanie oscylacji neutrin i antyneutrin jest źródłem informacji o ewentualnym łamaniu symetrii CP.

Eksperyment T2K został zbudowany i jest obsługiwany przez międzynarodowy zespół. Obecnie bierze w nim udział ponad 400 fizyków z 59 instytucji i 11 krajów (Francja, Hiszpania, Japonia, Kanada, Niemcy, Polska, Rosja, Szwajcaria, USA, Wielka Brytania, Włochy). Eksperyment jest wspierany przede wszystkim przez japońskie Ministerstwo Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii (MEXT). Dodatkowe wsparcie zapewniane jest przez następujące agencje z krajów współpracujących: CEA i CNRS/IN2P3, Francja; MICINN i CPAN, Hiszpania; NSERC, NRC i CFI, Kanada; DFG, Niemcy; Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Narodowe Centrum Nauki, Polska; RAS, RFBR i Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej; SNSF i SER, Szwajcaria; DOE, U.S.A; STFC, Wielka Brytania; INFN, Włochy.

Odkrycie to było możliwe dzięki olbrzymiemu wysiłkowi pracowników J-PARC włożonemu w odbudowę laboratorium po potężnym trzęsieniu ziemi we wschodniej Japonii w marcu 2011 roku, które poważnie uszkodziło kompleks akceleratorów w ośrodku i przerwało zbieranie danych.

Polscy naukowcy mają znaczący udział w pracach eksperymentu T2K. Uczestniczy w nich 25 osób z 6 polskich ośrodków naukowych: Instytutu Fizyki Jądrowej PAN, Narodowego Centrum Badań Jądrowych, Politechniki Warszawskiej, Uniwersytetu Śląskiego, Uniwersytetu Warszawskiego i Uniwersytetu Wrocławskiego.  Są to zarówno fizycy (eksperymentatorzy i teoretycy), jak i inżynierowie.

Katowicką grupę badaczy tworzy zespół w składzie: prof. dr hab. Jan Kisiel z Zakładu Fizyki Jądrowej i Jej Zastosowań Uniwersytetu Śląskiego – kierownik grupy, mgr Jacek Holeczek oraz mgr Tomasz Szeglowski.

Więcej informacji o eksperymencie i zespole T2K można znaleźć na oficjalnej stronie: http://t2k-experiment.org (w języku angielskim) oraz na stronie polskich grup: http://neutrino.fuw.edu.pl.


Źródło: www.us.edu.pl










Tagi: oscylacja, neutrina mionowe, lab, laboratorium, detektor, neutrina elektronowe
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Czynnościowa rola białek
08-12-2016

Czynnościowa rola białek

Białka mogą mieć różne kształty, zależnie od funkcji, jakie pełnią w organizmie żywym.

znajdz nas na fcb
Informacje dnia: Potwierdzono - składniki diety mogą powodować migreny Biomarkery prognostyczne postępów cukrzycy Białe wino może zwiększać ryzyko czerniaka Dawne antybiotyki we współczesnej terapii Garść orzechów chroni przed wieloma chorobami Czynnościowa rola białek Potwierdzono - składniki diety mogą powodować migreny Biomarkery prognostyczne postępów cukrzycy Białe wino może zwiększać ryzyko czerniaka Dawne antybiotyki we współczesnej terapii Garść orzechów chroni przed wieloma chorobami Czynnościowa rola białek Potwierdzono - składniki diety mogą powodować migreny Biomarkery prognostyczne postępów cukrzycy Białe wino może zwiększać ryzyko czerniaka Dawne antybiotyki we współczesnej terapii Garść orzechów chroni przed wieloma chorobami Czynnościowa rola białek

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Warszawskie Stowarzyszenie Biotechnologiczne (WSB) „Symbioza” Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 QDAY Mlodym Okiem Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab