从CERN到Gran Sasso的INFN实验室的中微子:OPERA,关于振荡的最终结果

发表的作品 在科学杂志上 “物理评论快报”

??实验OPERA(与乳液的追踪设备振荡项目)的国际合作,今天提出在??核物理INFN国家研究所大萨索LNGS的国家实验室的研讨会期间,并在 文章 发表在科学期刊上 “物理评论快报”,CNN项目CERN Neutrinos到Gran Sasso(μ子中微子束)产生的5年中微子观测的最终结果。 CNGS 它的创建是为了验证μ子中微子的转换现象,用探测器测量 OPERA 中微子tau的出现,在他们的旅程之后 欧洲核子研究中心 在地下实验室 格兰萨索。 在他的最终结果中 OPERA 报告了总共10事件,表明中微子从muonis转变为tau。 该结果直接且明确地表明,mu中微子在中微子中振荡。 事实上,有三种类型的中微子,muonic,电子和tau:它们的转变 是一个被称为“摇摆”的过程,其发现获得了2015的诺贝尔物理学奖.

在2008 2012并用CNGS束之间CERN产生的μ中微子穿过地壳到达INFN格兰萨索后730公里路,在2,4毫秒。 它们到达后,通过OPERA实验得以揭示,这是一种总重约4.000吨的设备,由150.000万块铅板砖构成,中微子与之相互作用,核乳剂用于记录相互作用。

歌剧协作已观察到μ中微子的振荡的第一事件到2010一个tau蛋白,随后2012和2015之间揭示四个事件时,它公布了τ中微子外观??的发现已达到首次所需的统计意义。 

现在,由于采用了一种新的分析策略,该策略适用于2008年至2012年之间收集的整个数据样本? 即从CERN到Gran Sasso实验室的光束处于活动状态的时间段?? 总共确定了10个候选事件,这进一步提高了该发现的统计显着性水平。 他解释说:“我们考虑到事件的独特特征,采用全新的策略对所有数据进行了分析。” 乔瓦尼德莱利斯,OPERA国际合作负责人,那不勒斯费德里科二世大学讲师。 ??我们还报告-他继续 德莉莉丝 -第一个直接观察中微子tau轻子数的参数,即将中微子与反物质对应物抗中微子??区别开的参数。 ??今天非常欣慰的是,当我们提出实验时,获得的结果大大超过了我们预见的统计显着性水平??。

中微子振荡现象

三种类型的中微子,电子,介子,自然界中存在的区分,因为当它们与物质发生相互作用,产生带电的轻子的承担的名称,即升??电子分别μ子或粒子头。 OPERA实验 它是唯一能够显示所有三个带电轻子并因此能够显示所有三种类型的中微子的装置。

在千年之交在运行一些实验表明,μ中微子长途旅行后,介子产生较少在与探测器相互作用比预期:这表明,μ中微子振荡成其他类型的中微子。 而且,由于检测到的电子被与预期一致,物理学家们推测,μ中微子到陶中微子振荡。 这一事实已被证实在由OPERA一个明确的方式,通过直接观察????的tau中微子的外观在730公里μ中微子的源的距离。 占地中微子振荡现象的理解也有助于对某些属性揭示,如质量,这些仍然神秘颗粒。

公开数据

OPERA的合作已经公布了其数据 CERN开放数据门户。 这样,即使是不属于OPERA合作伙伴关系的研究人员也可以使用它们进行新的研究。 此外,通过信息和可视化工具丰富了可用数据,有助于解释和用于教育目的。 这些OPERA是第一批未在LHC上制作的数据,以及在CERN的开放数据门户上提供的唯一中微子相互作用,这是一个在2014上发布的计划。

从中微子到社会

由于De Lellis及其同事在CERN提出了该实验,因此将继续进行tau中微子的研究。 能够观测数千个tau中微子,从而研究tau中微子及其反粒子(反中微子tau)的特性,这是以前从未观察到的。 除了中微子研究之外,OPERA的遗产还在于开发新技术。 那不勒斯的研究人员已经发展起 具有高速和亚微米级精度的全自动技术,为大规模使用所谓的核乳剂薄膜记录颗粒痕迹铺平了道路。 这项技术可在其他许多科学领域找到应用,例如暗物质研究。 实际上,实验是有计划的 NEWSdm 由De Lellis领导的研究主题 黑暗 采用完全创新的方法能够首次测量这些颗粒的银河来源的方向,利用这些新技术实现的纳米分辨率。

在那不勒斯用核乳化技术进行的研究也有一个 社会影响,因为它们关系到肿瘤强子疗法的治疗计划的优化,这是实验的研究对象 FOOT. 强子疗法是一种在肿瘤学中使用的创新治疗技术,它使用称为强子的粒子束,例如质子。 实际上,FOOT项目 旨在表征质子穿过人体组织时的行为,以优化其在治疗中的有益效果。

 

 

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