Rare Neutrino'S Kunnen Nog Niet Eens Het Enorme Raadsel Van Matter Uitleggen

{h1}

Een nieuw experiment heeft nog geen bewijs gevonden dat neutrino's hun eigen antideeltjes zijn.

Diep onder een berg in Italië, in de koudste kubieke meter van het bekende universum, jagen wetenschappers op bewijzen dat spookachtige deeltjes die neutrino's worden genoemd hun eigen antimateriepartners zijn. Wat deze onderzoekers vinden, zou de onevenwichtigheid van materie en antimaterie in het universum kunnen verklaren.

Tot nu toe zijn ze met lege handen omhooggekomen.

De nieuwste resultaten van de eerste twee maanden van het experiment CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events) in Gran Sasso, Italië, tonen geen enkele aanwijzing dat een neutrino-neutrino, gegenereerd door kosmische straling, zijn eigen antimateriepartners is. Dit betekent dat als het proces plaatsvindt, het zo zelden gebeurt dat het ongeveer eens in de 10 septillion (10 ^ 25) jaar plaatsvindt.

Het uiteindelijke doel van dit experiment is om een ​​van de meest blijvende raadsels van het universum op te lossen en een die suggereert dat we hier niet eens zouden moeten zijn. Dat raadsel bestaat omdat de theoretische oerknal - waarin een kleine singulariteit naar verluidt meer dan 13,8 miljard jaar is opgeblazen om het universum te vormen - had moeten leiden tot een universum met 50 procent materie en 50 procent antimaterie. [Big Bang to Civilization 10 Amazing Origin Events]

Wanneer materie en antimaterie elkaar ontmoeten, vernietigen ze en maken ze elkaar onbestaand.

Maar dat is niet wat we vandaag zien. In plaats daarvan is ons universum voornamelijk materie en wetenschappers worstelen om te ontdekken wat er met al de antimaterie is gebeurd.

Dat is waar neutrino's binnenkomen.

Wat zijn neutrino's?

Neutrino's zijn kleine elementaire deeltjes met vrijwel geen massa. Elk is kleiner dan een atoom, maar het zijn enkele van de meest voorkomende deeltjes in de natuur. Net als geesten kunnen ze door mensen en muren gaan zonder dat iemand het merkt (zelfs de neutrino's).

De meeste elementaire deeltjes hebben een vreemde antimaterie-tegenhanger, een antideeltje genaamd, die dezelfde massa heeft als de normale materie-partner, maar de tegengestelde lading. Maar neutrino's zijn op zichzelf een beetje vreemd, omdat ze nauwelijks massa hebben, en ze zijn niet geliefd. Dus, natuurkundigen hebben vermoed, ze kunnen hun eigen antideeltjes zijn.

Wanneer een deeltje als zijn eigen antideeltje fungeert, wordt het een Majorana-deeltje genoemd.

"De theorieën die we momenteel hebben, vertellen ons simpelweg niet of neutrino's van het type Majorana zijn en het is heel interessant om naar te zoeken, omdat we al weten dat we iets missen over de neutrino's," theoretische fysicus Sabine Hossenfelder, een fellow aan het Frankfurt Institute for Advanced Studies in Duitsland, vertelde WordsSideKick.com. Hossenfelder, die geen deel uitmaakt van CUORE, verwijst naar de bizarre onverklaarde kenmerken van neutrino's.

Als neutrino's Majoranas zijn, dan zouden ze in staat zijn om over te schakelen tussen materie en antimaterie. Als de meeste neutrino's bij de aanvang van het universum in gewone materie veranderden, zeiden de onderzoekers, zou dit kunnen verklaren waarom materie vandaag belangrijker is dan antimaterie - en waarom we bestaan.

Het CUORE-experiment

Het bestuderen van neutrino's in een typisch laboratorium is moeilijk, omdat ze zelden interageren met andere materie en extreem moeilijk te detecteren zijn - miljarden passeren je elke minuut onopgemerkt voorbij. Het is ook moeilijk om ze te onderscheiden van andere stralingsbronnen. Daarom moesten natuurkundigen ondergronds gaan - bijna een mijl (1,6 kilometer) onder het aardoppervlak - waar een gigantische stalen bol een neutrinodetector omgeeft die wordt gerund door het Gran Sasso National Laboratory van het Italiaanse National Institute for Nuclear Physics. [5 Mysterieuze deeltjes die onder de aardoppervlakte kunnen schijnen]

Dit laboratorium is de thuisbasis van het CUORE-experiment, dat op zoek is naar bewijs van een proces dat neutrinoless dubbel beta-verval wordt genoemd - een andere manier om te zeggen dat neutrino's hun eigen antideeltje zijn. In een normaal dubbel beta-vervalproces, vervalt een kern en zendt twee elektronen en twee antineutrino's uit. Echter, neutrinoless dubbel beta-verval zou geen antineutrino's uitzenden, omdat deze antineutrinos als hun eigen antideeltjes zouden kunnen dienen en elkaar zouden vernietigen.

In hun poging om dit proces te "zien", keken de natuurkundigen naar de energie die (in de vorm van warmte) wordt uitgestoten tijdens het radioactieve verval van een isotoop van tellurium. Als neutrinoless dubbele beta-verval zou optreden, zou er een piek zijn op een bepaald energieniveau.

Om deze warmte-energie nauwkeurig te detecteren en te meten, maakten de onderzoekers de koudste kubieke meter in het bekende universum. Ze vergelijken het met een enorme thermometer met bijna 1.000 telluriumdioxide-kristallen (TeO2) die werken bij 10 milli-kelvin (mK), minus 459.652 graden Fahrenheit (minus 273,14 graden Celsius).

Terwijl de radioactieve telluriumatomen vervallen, zoeken deze detectoren naar die energiepiek.

De CUORE-samenwerking - een team van 200 wetenschappers, ingenieurs en technici - bracht hun eerste resultaten uit. Hun nieuwe paper, die 26 maart werd gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters, onthult dat het experiment na twee maanden nog geen neutrinoless dubbel beta-verval vertoont. Ze zeiden echter dat ze van plan zijn het experiment nog eens vijf jaar voort te zetten om meer gegevens te verzamelen - de hoeveelheid tijd die nodig is om neutrinoless dubbel beta-verval definitief uit te sluiten (of te vinden).

"De observatie dat neutrino's hun eigen antideeltjes zijn, zou een belangrijke ontdekking zijn en vereisen dat we het algemeen aanvaarde standaardmodel van deeltjesfysica herschrijven.Het zou ons vertellen dat er een nieuw en ander mechanisme is voor materie om massa te hebben, "vertelde onderzoekonderzoeker Karsten Heeger, een professor aan de Yale University, aan WordsSideKick.com.

En zelfs als CUORE niet definitief kan aantonen dat het neutrino zijn eigen antideeltje is, kan de technologie die in het onderzoek wordt gebruikt andere toepassingen hebben, zei Lindley Winslow, een universitair docent fysica aan het Massachusetts Institute of Technology en onderdeel van het CUORE-team.

"De technologie die CUORE tot 10 mK afkoelt, is dezelfde die wordt gebruikt om supergeleidende circuits voor quantumcomputing af te koelen.De volgende generatie quantumcomputers kan in een cryostaat in CUORE-stijl leven [een apparaat dat de temperatuur extreem koud houdt]. zou ons vroege gebruikers kunnen noemen, "vertelde Winslow WordsSideKick.com.

Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




Onderzoek


Rapture Uitgesteld? Doomsday Saturday So Far Pretty Quiet
Rapture Uitgesteld? Doomsday Saturday So Far Pretty Quiet

Hoe Crack Cocaïne Werkt
Hoe Crack Cocaïne Werkt

Science Nieuws


Last Day To Eclipse-Bril Bestellen Bij Amazon Via Ground Shipping
Last Day To Eclipse-Bril Bestellen Bij Amazon Via Ground Shipping

Foto'S: Wiskunde Ontmoet Kunst In Nyc-Tentoonstelling
Foto'S: Wiskunde Ontmoet Kunst In Nyc-Tentoonstelling

Robots Bouwen Zonneboerderijen Goedkoper En Sneller
Robots Bouwen Zonneboerderijen Goedkoper En Sneller

Hoe Psychopaten Te Herkennen: Spraakpatronen Geven Ze Weg
Hoe Psychopaten Te Herkennen: Spraakpatronen Geven Ze Weg

De Link Tussen Klimaatverandering En 'Vleesetende' Bacteriën
De Link Tussen Klimaatverandering En 'Vleesetende' Bacteriën


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com