Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Нейтрино физикасы эксперименті
Neutrino physics experiment
MiniBooNE – Фермилабтағы Черенков детекторы эксперименті, нейтрино осцилляцияларын (тербелістерін) байқауға арналған (BooNE – Booster Neutrino Experiment деген сөздердің бас әріптерінен құралған). Муон нейтриноларынан негізінен тұратын нейтрино шоғы, 800 тонна минералды маймен (көбінесе тазартылған метилен қосылыстары) толтырылған және 1280 фотокөбейтуші түтікшелермен жабдықталған детекторға бағытталған. Детекторда электронды нейтрино оқиғаларының көп болуы LSND (Сұйық сцинтилляторлы нейтрино детекторы) нәтижесіндегі нейтрино осцилляциясы түсіндірмесін растайды. MiniBooNE 2002 жылы деректерді жинауды бастады және 2017 жылға дейін жұмыс істеді.
MiniBooNE is a Cherenkov detector experiment at Fermilab designed to observe neutrino oscillations (BooNE is an acronym for the Booster Neutrino Experiment). A neutrino beam consisting primarily of muon neutrinos is directed at a detector filled with 800 tons of mineral oil (ultrarefined methylene compounds) and lined with 1,280 photomultiplier tubes. An excess of electron neutrino events in the detector would support the neutrino oscillation interpretation of the LSND (Liquid Scintillator Neutrino Detector) result. MiniBooNE started collecting data in 2002 and was still running in 2017.
Тарих және мотивация
Күн нейтринолары мен атмосфералық нейтринолардың тәжірибелік байқауы нейтрино тербелістеріне дәлел келтірді, яғни нейтринолардың массасы бар екенін көрсетеді. Лос-Аламос Ұлттық зертханасындағы LSND тәжірибесінің деректері әңгімеге толы, себебі олар Стандартты модель аясында басқа нейтрино тәжірибелерімен өлшенген тербеліс параметрлерімен сәйкес келмейді. Стандартты модельді кеңейту қажет немесе тәжірибелік нәтижелердің бірі басқаша түсіндірілуі керек. Сонымен қатар, Карлсруэдегі KARMEN тәжірибесі LSND тәжірибесіне ұқсас [төмен энергиялы] аймақты зерттеді, бірақ нейтрино тербелістерінің ешқандай белгісін көрмеді. Бұл тәжірибе LSND-ге қарағанда сезімталдығы төмен болды, сондықтан екеуі де дұрыс болуы мүмкін. Космологиялық деректер стерильді нейтринолардың массасына байланысты жанама, бірақ модельге тәуелді шектеулер бере алады, мысалы, Доделсон және авторлар көрсеткендей, 95% (99,9%) сенімділік деңгейінде ms < 0,26 (0,44). Дегенмен, космологиялық деректерді әртүрлі болжамдарға негіделген модельдерге де бейімдеуге болады, мысалы, Gelmini және авторлар ұсынғандай. MiniBooNE бақыланатын жағдайда LSND-нің даулы нәтижелерін нақты растау немесе жоққа шығару мақсатымен құрылды.
Experimental observation of solar neutrinos and atmospheric neutrinos provided evidence for neutrino oscillations, implying that neutrinos have masses. Data from the LSND experiment at Los Alamos National Laboratory are controversial since they are not compatible with the oscillation parameters measured by other neutrino experiments in the framework of the Standard Model. Either there must be an extension to the Standard Model, or one of the experimental results must have a different explanation. Moreover, the KARMEN experiment in Karlsruhe examined a [low energy] region similar to the LSND experiment, but saw no indications of neutrino oscillations. This experiment was less sensitive than LSND, and both could be right. Cosmological data can provide an indirect but rather model dependent bound to the mass of sterile neutrinos, such as the ms < 0.26 (0.44) at 95% (99.9%) confidence limit given by Dodelson et al. However, cosmological data can be accommodated within models with different assumptions, such as that by Gelmini et al. MiniBooNE was designed to unambiguously verify or refute the LSND controversial result in a controlled environment.
2007 жыл
2002 жылы сәуле қосылғаннан кейін алғашқы нәтижелер 2007 жылдың наурыз айының соңында түсті және LSND [төмен энергия] аймағында мюон нейтриносының электрон нейтриносына өтуіне ешқандай дәлел табылған жоқ, бұл LSND нәтижелерінің қарапайым 2 нейтрино тербелісі арқылы түсіндірілуін жоққа шығарды. MiniBooNE ынтымақтастығы қазіргі уақытта олардың деректерін күрделірек талдаудан өткізуде; алғашқы көрсеткіштер стерильді нейтриноның бар екенін көрсетеді, ал кейбір физиктер бұл құбылысты кеңістік немесе Лоренц симметриясының бұзылуының болуына байланыстырады.
After the beam was turned on in 2002, the first results came in late March 2007, and showed no evidence for muon neutrino to electron neutrino oscillations in the LSND [low energy] region, refuting a simple 2 neutrino oscillation interpretation of the LSND results. More advanced analyses of their data are currently being undertaken by the MiniBooNE collaboration; early indications are pointing towards the existence of the sterile neutrino, an effect interpreted by some physicists to be hinting of the existence of the bulk or Lorentz violation.
2008 жыл
MiniBooNE-нің басқа ғалымдармен ынтымақтастығының нәтижесінде, стерильді нейтриноларды одан әрі зерттеу мақсатында MicroBooNE деп аталатын жаңа эксперимент жобаланды.
A collaboration of MiniBooNE with other scientists a new experiment, called MicroBooNE, was designed to further investigate sterile neutrinos.
2018 жыл
arXiv-та жарияланған зерттеуде ынтымақтастық MiniBooNE-де нейтрино тербелістерінің 4.8 сигма деңгейінде, ал LSND деректерімен біріктірілгенде 6.1 сигма деңгейінде расталғанын мәлімдеді. Бұл стерильді нейтриноларды табуға және белгілі физикадан маңызды айырмашылыққа меңзеп тұр. Мақаланың мағынасы – мюон нейтриноларының бір бөлігі стерильді нейтриноларға ауысып, кейін электронды нейтриноларға қайта айналуы мүмкін.
With a study published on arXiv, the collaboration announced that the finding of neutrino oscillations at MiniBooNE are confirmed at a 4.8 sigma level and, when combined with data at LSND, at a 6.1 sigma level. This hints at the detection of sterile neutrinos and a significant deviation from known physics. The implication of the paper is that some of the muon neutrinos are flipping to sterile neutrinos before switching identity again to electron neutrinos.