Нейтрино - Физика в школе
Главное меню:
статьи
Нейтрино
Многим школьникам очень нравится квантовая физика, что может быть интересней радиоактивного распада, взрывов атомной и водородной бомбы. Многие помнят основы основ: альфа-, бета- и гамма- распад. При бета- распаде из ядра вылетает электрон, очень просто и понятно, да и запомнить легко. Только не все осознают, что в ядре атома никаких электронов нет, только протоны и нейтроны. Откуда же берется электрон? В начале двадцатого века были ученые, всерьез настаивающие, что электрон в составе атомного ядра должен быть, раз уж он вылетает при бета- распаде. Однако принятая во всем мире планетарная модель строения атома давала очевидный ответ о том, что электрона в ядре нет, и в то же время электрон может вылетать из ядра!
Ответ на этот непростой вопрос дал в 1934 году великий итальянский физик Энрико Ферми, когда разработал квантовую теорию бета- распада. Согласно его теории, в момент распада внутри ядра происходит превращение одного из нейтронов в протон, сопровождающегося возникновением еще двух части: электрона (которого нам так недоставало для ответа на наш вопрос) и еще одной новой, неведомой и загадочной частицы – нейтрино.
Причем электрон, как впрочем, и нейтрино, не вылетает из ядра в качестве его составной части. Их нет в ядре в обычном, нормальном состоянии. Они рождаются только в момент бета- распада. Это примерно как с фотоном: его нет в веществе до момента излучения света. Он рождается в момент излучения света при переходе атома из одного квантового состояния в другое.
Что же такое это загадочное нейтрино? Долгое время о ней думали гипотетически: нет заряда, массы тоже нет. Или масса есть, но очень маленькая? А если нет заряда, нет массы, значит, с веществом практически не взаимодействует и может пролетать сквозь любой предмет, через атомное ядро, не отклоняясь и не снижая скорости. Даже была рассчитана длина свободного пробега нейтрино через толщу воды в 100 световых лет. Потоки нейтрино могут свободно пронзать космическое пространство, пролетая через Землю, Солнце и другие космические тела.
Но только в том случае, если нет массы. А если есть? И вот сегодня, 6 ноября 2015 года в весь мир узнал о присуждении Нобелевской премии за измерение массы нейтрино ученым Такааки Каджита (Takaaki Kajita), коллаобация Супер Камиоканде (Super-Kamiokande), Университет Токио, Япония и Артуру Макдональду (Arthur B. McDonald), коллаборация Нейтринная Обсерватория Садбери (Sudbury Neutrino Observatory Collaboration), Онтарио, Канада.
Значит, наши представления об этой элементарной частице изменятся. И квантовую физику нужно будет переписать. И наверно, придется вам, сегодняшним школьникам.
Ответ на этот непростой вопрос дал в 1934 году великий итальянский физик Энрико Ферми, когда разработал квантовую теорию бета- распада. Согласно его теории, в момент распада внутри ядра происходит превращение одного из нейтронов в протон, сопровождающегося возникновением еще двух части: электрона (которого нам так недоставало для ответа на наш вопрос) и еще одной новой, неведомой и загадочной частицы – нейтрино.
Причем электрон, как впрочем, и нейтрино, не вылетает из ядра в качестве его составной части. Их нет в ядре в обычном, нормальном состоянии. Они рождаются только в момент бета- распада. Это примерно как с фотоном: его нет в веществе до момента излучения света. Он рождается в момент излучения света при переходе атома из одного квантового состояния в другое.
Что же такое это загадочное нейтрино? Долгое время о ней думали гипотетически: нет заряда, массы тоже нет. Или масса есть, но очень маленькая? А если нет заряда, нет массы, значит, с веществом практически не взаимодействует и может пролетать сквозь любой предмет, через атомное ядро, не отклоняясь и не снижая скорости. Даже была рассчитана длина свободного пробега нейтрино через толщу воды в 100 световых лет. Потоки нейтрино могут свободно пронзать космическое пространство, пролетая через Землю, Солнце и другие космические тела.
Но только в том случае, если нет массы. А если есть? И вот сегодня, 6 ноября 2015 года в весь мир узнал о присуждении Нобелевской премии за измерение массы нейтрино ученым Такааки Каджита (Takaaki Kajita), коллаобация Супер Камиоканде (Super-Kamiokande), Университет Токио, Япония и Артуру Макдональду (Arthur B. McDonald), коллаборация Нейтринная Обсерватория Садбери (Sudbury Neutrino Observatory Collaboration), Онтарио, Канада.
Значит, наши представления об этой элементарной частице изменятся. И квантовую физику нужно будет переписать. И наверно, придется вам, сегодняшним школьникам.