Сначала хотел это на общую наукаблогу выложить, но потом решил не травмировать невинным людям мозг, поэтому только на научную наукаблогу пока.

Итак, вопрос о массе нейтрино. Я категорически не понимаю почему ученые решили, что у нейтрино должна присутствовать масса покоя.

В википедии (и русской и английской) это даже не обсуждается, а подается как факт. Несмотря на то, что вся уверенность базируется всего–то на осцилляции нейтрино (превращении электронного в мюонное, затем в тау и обратно).

Мало того, что сам данный эффект строго говоря не доказан, (хоть он и решает проблему солнечных нейтрино, но мало ли) — я не совсем понимаю, почему он обязательно указывает, на то, что частица обязана иметь массу покоя? А что, без массы покоя невозможно оссцилировать в другой аромат?

Более того, существуют прямые эксперименты показывающие, что нейтрино движутся со скоростью света (например регистрация нейтрино от взрывов сверхновых — так вот, они приходят к земле аккурат наравне с фотонами, т.е. видимыми вспышками этих сверхновых, и следовательно тоже движутся со скоростью света), а значит они просто не могут иметь массы покоя!

Как вы думаете, есть масса покоя у нейтрино или нет?
И есть ли какие–то еще доказательства оного окромя их осциляции?
А если нет — почему таки эффект осцилляции обязывает частицу иметь массу, вот этого я категорически не понимаю!

Спасибо, что выслушали.

GD Star Rating
loading...
Tagged with →  

21 Responses to Вопрос про массу нейтрино.

  1. Ytresq:

    Масса (точнее, разность масс) входит в выражение для вероятности осцилляции. Если она равна нулю, то и осцилляций нет. С массой нейтрино много неясного, неясен механизм генерации этой массы (он не хиггсовский). Неясно, почему массы нейтрино столь малы. Но, то, что массы у нейтрино есть — с этим никто вроде не спорит. Про регистрацию нейтрино от сверхновых одновременно со вспышкой честно говоря не знаю, дайте ссылку какую–нибудь, посмотрим.

  2. M2yls:

    Прежде всего — спасибо за ответ. Я уже начал было разочаровываться в наукаблоге, что никто на ней даже на простенький вопрос о массе нейтрино ответить не способен.

    Вот я все–таки никак не понимаю, откуда там масса–то взялась?

    Если я правильно помню, вопрос об осцилляции нейтрино родился из проблемы солнечных нейтрино, что их получалось в три раза меньше, чем должно было бы быть, ибо в чанах с хлором регистрировали только электронные нейтрино. И родилась идея, что по пути от Солнца до Земли две трети электронных нейтрино, рождающихся при синтезе ядер гелия в ярде Солнца, мутируют в мюонный и тау типы.
    Т.е. сначала родилась идея, потом под нее подогнали формулу, а потом (вроде бы) и подтвердили это экспериментально.

    Но я никак не пойму, почему подобрали такую формулу, чтобы там масса присутствовала. Ведь никто так до сих пор и не знает, как нейтрино самопроизвольно меняют свой аромат в вакууме (как в веществе понятно, там эффект Михеева — Смирнова — Вольфенштейна). Но в вакууме–то они сами по себе осциллируют, кто может сказать, почему и как? Мож там совсем иной процесс происходит чем ученые думают, совсем без участия массы. Откуда там вообще масса в формуле взялась?

    Неужели нельзя нарисовать формулу, чтоб без массы?

    Про скорость нейтрино от сверхновых — хотя бы даже в википедии пишут навскидку. Наверняка можно найти конкретные источники, если поковыряться:
    //en.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Sp…

  3. Lega:

    Я, конечно, не специалист, но если всё–таки существуют тау–, электронные и мюонные нейтрино — то чем они отличаются, если не массой? Ну и соответственно для осцилляций требуется наличие массы, потому что это и есть процесс изменения массы.

  4. Lega:

    Кстати, а что за эксперименты про нейтрино, движущиеся со скоростью света, вы имели в виду?

  5. M2yls:

    Они отличаются ароматом (flavor). Как кварки, чем они отличаются? Это по сути как цвет у кварков. Масса тут вообще не при чем.

  6. M2yls:

    Более того, существуют прямые эксперименты показывающие, что нейтрино движутся со скоростью света (например регистрация нейтрино от взрывов сверхновых — так вот, они приходят к земле аккурат наравне с фотонами, т.е. видимыми вспышками этих сверхновых, и следовательно тоже движутся со скоростью света), а значит они просто не могут иметь массы покоя!

  7. Lega:

    ну, цвет — весьма специфичная характеристика, к нейтрино вроде никакого отношения не имеет. А ароматы не характеризуют лептоны при слабых взаимодействиях. Я что–то путаю?

  8. Lega:

    вот я и хотел ссылку на описание такого эксперимента, потому что по–моему, звучит очень сомнительно.

  9. M2yls:

    Да, это не цвет в смысле цвета кварков. Я же говорю, это что–то ТИПА аромата. По сути аромат (сорт, поколение, цвет) нейтрино указывает на тип реакции, откуда они появились.

    Электронные — из бета–распада, мюонные — из мюонного распада, тау нейтрино из распада, в котором рождается тау–частица.

    Но с массой непонятно. Вот что написано в википедии:

    Если масса нейтрино равна нулю (а её значение пока неизвестно) либо массы всех типов нейтрино равны, то такой процесс, теоретически, не должен иметь места.

    Но почему, это так и не объясняется. Никто до последних пор и не знал, что существуют нейтринные осцилляции, это обнаружили совершенно случайно и ПОЧЕМУ они происходят в вакууме никто (насколько моя информация верна) и не знает. Однако ВЕЗДЕ постулируется, что нейтрино ОБЯЗАННО иметь массу для превращений в разные сорта, но нигде не объясняют почему.

    Возможно и фотоны имеют разные ароматы (чего мы пока еще не обнаружили нашими приборами), но никто про массу фотонов же не заикается!

  10. M2yls:

    Какие тут могут быть эксперименты? Это ж вспышки сверхновых, их предугадать нельзя, можно только фиксировать результаты, если повезет.

    Вот что обнаружилось быстрым гуглением — //en.wikipedia.org/wiki/Supernova_1…

    Может быть еще какие–то факты обнаружатся, если погуглить глубже.

  11. M2yls:

    Вот тоже самое но по–русски: //ru.wikipedia.org/wiki/SN_1987A#.D…

    Расстояние до сверхновой 1987А — 50 килопарсек. Если бы нейтрино двигались со скоростью даже 99,99% от скорости света — все равно они опоздали бы черти на сколько лет от световой вспышки, а они пришли одновременно. Что позволяет говорить, что они двигаются со скоростью света.
    Что не позволяет говорить о них, как о имеющих массу покоя.

    Не?

  12. Ytresq:

    Нейтральные K и B–мезоны прекрасно себе в вакууме осциллируют, сами по себе, вас это не смущает? )

    Формулу не подгоняли, но на пальцах это не объяснить, читайте статьи–книги–лекции, разбирайтесь в математике.

    Про сверхновую там написано, что нейтринная вспышка была за 3 часа до. Т.е., нейтрино движутся быстрее скорости света, очевидно 😉

    Если серьёзно, то при излучении частицы столь малой массы, ей довольно легко придать сколь угодно близкую к световой скорость. Теоретики вам ответят, что там достаточно девяток после запятой, чтобы 50 парсек роли не играли. Ну и раз нейтрино приходят раньше, то и излучаются раньше, а вот насколько раньше — мне неизвестно, это нужно смотреть, как там сверхновые взрываются.

  13. _pra:

    э, во–первых, нейтрино там и выделились раньше фотонов, и зарегистрированы за несколько часов раньше, то есть ни о какой одновременности речь не идёт. Во–вторых, при их энергии в несколько МэВ и предполагаемой массе в единицы, а может быть и доли эВ, в их скорости относительно скорости света будет куда больше девяток, чем вы написали, и даже на расстоянии в 50 килопарсек разница во времени прилёта с фотонами может быть всего доли секунды.
    А вообще, в википедии есть такая штука, как ссылки на источники. Я сам, честно говоря, вопросом о массе нейтрино не интересовался, но мне кажется, что, например, вот в этой статье должно быть написано что–нибудь внятное: //arxiv.org/abs/hep–ph/0202058

  14. Lega:

    Согласен с Ytresq, на пальцах такие вещи точно не рассказываются и не понимаются, нужно серьёзно углубляться в математику вопроса.

    Хотя вот здесь чуваки, особо не выделываясь, просто написали: «Moreover, if neutrinos convert to something else by their own accord, we conclude that they must be travelling slower than the speed of light and therefore must have a mass.» А наличие осцилляций сомнений уже давно не вызывает, насколько я понимаю.

    Ещё, наткнулся на статью, думал прочесть, а потом тут вкрадце описать, но всё времени нет, так что просто дам ссылку: //nuclphys.sinp.msu.ru/neutrino/r97…

  15. M2yls:

    Ну, я тут посчитал на пальцах, для того, чтобы опоздать на полтора часа от фотонов, на расстоянии 50КПа = 163 000 световых года, нейтрино должны лететь со скоростью 99.9999999% от скорости света (семь 9ок после запятой).

    Это возможно? У них масса до массы Эвереста не увеличится?

  16. M2yls:

    Так вот вся проблема, что куда бы я не тыкался, везде написано — «а поэтому» (therefore) нейтрино должны обладать массой.
    Но нигде не написано — почему собственно. Типа верьте нам на слово.

    Я как бы не спорю особо. Я на самом деле не настоящий сварщик, а регу на стройке нашел.
    Просто хочется разобраться.

  17. Lega:

    ну по второй ссылке есть, кажется, нужные ниточки. В главе о формализме.

  18. M2yls:

    Огромное спасибо за статью. Изучаю — туман начинает проясняться потихоньку. Основная собака по видимому порылась здесь:

    Таким образом нейтринные осцилляции являются следствием разных фазовых скоростей состояний с определенными массами, т.е. собственных состояний лагранжиана.

  19. _pra:

    я же написал, что обычно энергия нейтрино от сверхновой звезды — как минимум несколько МэВ. Если предположить, что она, допустим, 5 МэВ, а масса нейтрино — 2 эВ (это вроде как считается верхним пределом сейчас), то получится, что скорость у них — 0.99999999999992c. А может и такое быть, что энергия 50 МэВ, а масса, например, 0.2 эВ, тогда будет ещё больше девяток.

  20. Roodrall:

    >ученые решили, что у нейтрино должна присутствовать масса покоя.
    это квант. сверх–сверх–сверх высокочастотное излучение. волна. ну и далее читай о квантах.

  21. M2yls:

    Спасибо, конечно, но ваш ответ как–то ну вообще не в кассу.

    Фотон это тоже квант. И что у него, есть масса покоя???

    Там по комментам выше мне разъяснили, что нейтринная осцилляция есть по сути изменение скорости нейтрино. Мне стало немного понятней — меняется скорость, меняется масса.
    Так что вопрос, в принципе решен. Но кванты тут не при чем, поверьте. 🙂

Добавить комментарий