النيوترينوات من CERN إلى معامل INFN في Gran Sasso: OPERA ، النتائج النهائية على التذبذبات

العمل المنشور على المجلة العلمية استعراض للحروف البدنية

قدم التعاون الدولي من ؟؟ OPERA التجربة (مشروع التذبذب مع جهاز مستحلب تتبع) اليوم خلال ندوة في مختبرات الوطني غران ساسو LNGS من ؟؟ المعهد الوطني للفيزياء النووية INFN، وفي مادة نشرت في المجلة العلمية استعراض للحروف البدنية، النتائج النهائية لسنوات 5 من مراقبة النيوترينو التي تم إنتاجها مع مشروع CNGS ، CERN Neutrinos إلى Gran Sasso ، شعاع نيوتنو الميون. CNGS تم إنشاؤه للتحقق من ظاهرة التحول من النيوترينو الميون ، وقياس مع كاشف OPERA ظهور neutrinos tau ، بعد رحلتهم من CERN في مختبرات تحت الأرض من Gran Sasso. في نتائجه النهائية OPERA تقارير ما مجموعه أحداث 10 يدل على التحول من النيوترينوهات من muonis إلى تاو. تظهر هذه النتيجة مباشرة وبشكل لا لبس فيه أن النيوترينوات الميونية تتأرجح في النيوترونات tau. في الواقع ، هناك ثلاثة أنواع من النيوترينو ، muonic ، الإلكترونية و tau: تحولهم هي عملية تعرف باسم "التأرجح" ، الذي حصل على جائزة نوبل في الفيزياء في 2015.

وصلت النيوترونات الميون المنتجة في CERN بين 2008 و2012 مع شعاع CNGS الطريق كم INFN غران ساسو بعد 730 من خلال قشرة الأرض، في 2,4 ميلي ثانية. عند وصولهم ، تم الكشف عنهم من خلال تجربة OPERA ، وهو جهاز تبلغ كتلته الإجمالية حوالي 4.000 طن ، ويتألف من 150.000 طوبة مصنوعة من ألواح الرصاص ، والتي تتفاعل معها النيوترينوات ، والمستحلبات النووية المستخدمة لتصوير التفاعلات.

وقد لاحظ التعاون OPERA الحدث الأول من التذبذب للنيوترينو الميون إلى تاو في 2010، تليها أربعة أحداث كشفت بين 2012 و2015 عندما أعلنت عن اكتشاف تاو نيوترينو ظهور ؟؟ بعد أن وصلت لأول مرة الدلالة الإحصائية المطلوبة. 

الآن ، بفضل استراتيجية التحليل الجديدة المطبقة على عينة كاملة من البيانات التي تم جمعها بين عامي 2008 و 2012 ؟؟ أي الفترة التي كانت فيها الشعاع من CERN إلى معامل Gran Sasso نشطة ؟؟ تم تحديد ما مجموعه 10 أحداث مرشحة ، مما أدى إلى زيادة تحسين مستوى الأهمية الإحصائية للنتيجة. ويوضح قائلاً: "لقد حللنا جميع البيانات باستراتيجية جديدة تمامًا ، مع مراعاة الخصائص الفريدة للأحداث" جيوفاني دي ليليس، رئيس التعاون الدولي OPERA ، محاضر في جامعة نابولي فيديريكو الثاني. ونبلغنا ايضا - يتابع دي ليليس - أول ملاحظة مباشرة لعدد ليبتون من النيوترينو تاو ، أي المعامل الذي يميز النيوترينوات عن نظيرتها من المادة المضادة ، مضادات النترينو. ؟؟إنه لمن دواعي السرور أن نرى اليوم أن النتائج التي تم الحصول عليها تتجاوز إلى حد كبير مستوى الأهمية الإحصائية التي توقعناها عندما اقترحنا التجربة؟؟.

ظاهرة تذبذب النيوترينو

ثلاثة أنواع من النيوترونات، والإلكترون، الميون والتاو، التي توجد في الطبيعة تتميز، لأنه عندما تتفاعل مع المادة، إنتاج يبتون المشحونة كهربائيا التي تحمل اسمها، وهي ل ؟؟ الإلكترون على التوالي، والميون أو تاو الجسيمات. تجربة OPERA وهو الجهاز الوحيد القادر على الكشف عن جميع الليبتونات المشحونة الثلاثة وبالتالي جميع الأنواع الثلاثة من النيوترونات.

وكان بعض التجارب في العملية في مطلع الألفية أظهرت أن النيوترونات الميون بعد السفر لمسافات طويلة، أنتجت ميونات أقل مما كان متوقعا في تفاعلها مع كشف: اقترح هذا أن النيوترونات الميون التأرجح إلى أنواع أخرى من النيوترونات. ونظرا لأن الإلكترونات الكشف عن تتفق مع التوقعات، الفيزيائيون قد تكهنت أن النيوترونات الميون إلى ذبذبة تاو النيوترونات. وقد أكد هذه الحقيقة بشكل نهائي من قبل OPERA، من خلال الملاحظة المباشرة لل؟؟ ؟؟ مظهر من النيوترونات تاو على مسافة 730 كم من مصدر النيوترونات الميون. فهم ظاهرة ؟؟ تذبذب النيوترينو يساهم أيضا لتسليط الضوء على بعض الخصائص، مثل الكتلة وهذه الجزيئات لا تزال غامضة.

البيانات المفتوحة

قام تعاون OPERA بنشر بياناته من خلال CERN بوابة البيانات المفتوحة. بهذه الطريقة ، حتى الباحثين الذين ليسوا جزءًا من شراكة OPERA يمكنهم استخدامها لإجراء أبحاث جديدة. علاوة على ذلك ، يتم إثراء البيانات المتوفرة عن طريق أدوات المعلومات والتصور التي تساعد في تفسيرها واستخدامها للأغراض التعليمية. هذه OPERA هي أول بيانات لا تنتج في LHC وتفاعلات النيوترينو الوحيدة المتاحة على بوابة CERN للبيانات المفتوحة ، وهو برنامج تم إطلاقه في 2014.

من النيوترونات إلى المجتمع

ستستمر الدراسات على نيوترينوات تاو لأن دي ليليس وزملائه اقترحوا التجربة في سيرن سفينة، قادر على مراقبة الآلاف من نيوترينوات تاو ، وبالتالي دراسة خصائص نيوترينو تاو وجسيمه المضاد ، مضاد نيوترينو تاو ، الذي لم يسبق له مثيل. بالإضافة إلى الدراسات حول النيوترينوات ، يتمثل إرث OPERA أيضًا في تطوير تقنيات جديدة. وقد وضعت الباحثون من نابولي تقنيات مؤتمتة بالكامل ذات سرعة عالية ودقة دون ميكرومتر مهدت الطريق لاستخدام واسع النطاق لما يسمى بأفلام المستحلب النووي لتسجيل آثار الجسيمات. تجد هذه التقنية تطبيقات في مجموعة واسعة من المجالات العلمية الأخرى ، مثل أبحاث المادة المظلمة. في الواقع ، تم التخطيط للتجربة NEWSdm بقيادة De Lellis للبحث في الموضوع مظلم مع نهجا مبتكرا تماما قادرة على قياس للمرة الأولى في اتجاه مصدر هذه الجزيئات المجرة، واستغلال القرار النانومترية من هذه التكنولوجيات الجديدة التي تحققت.

الدراسات التي أجريت في نابولي مع تكنولوجيا المستحلبات النووية لديها أيضا التأثير الاجتماعي لأنها تتعلق بتحسين الخطط العلاجية للأورام ، موضوع الدراسة في التجربة FOOTBALL. المعالجة الهادرونية هي تقنية علاجية مبتكرة مستخدمة في علم الأورام تستخدم حزمًا من الجسيمات تسمى الهادرونات ، مثل البروتونات. مشروع FOOT ، في الواقع ، يهدف إلى وصف سلوك البروتونات عندما تمر عبر الأنسجة البشرية من أجل تحسين آثارها المفيدة في العلاج.

 

 

النيوترينوات من CERN إلى معامل INFN في Gran Sasso: OPERA ، النتائج النهائية على التذبذبات