Neutrinos revolutionerer fysik: Katrin laver en ny rekord!

Neutrinos revolutionerer fysik: Katrin laver en ny rekord!

Münster, Deutschland - I dag, den 11. april 2025, er der betydelige nyheder fra partikelfysikens verden. "Karlsruhe Tritium Neutrino -eksperimentet" (Katrin) ved Karlsruhe Institute of Technology (KIT) har oprettet en ny verdensrekord med hensyn til neutrinomasse. Denne Information blev offentliggjort i specialmagasinet "Science". Katrin har indstillet den øvre grænse for neutrinomassen til 0,45 elektronvolt (EV), hvilket svarer til 8 x 10 -37 kilogram. Disse nøjagtige målinger er afgørende for bedre at forstå universets grundlæggende love, hvorfor neutrinoer, der er elektrisk neutrale og vises i tre forskellige typer, spiller en central rolle.

Christian Weinheimer fra University of Münster, et af de førende hoveder bag eksperimentet, understreger, at den nye øvre grænse næsten halverede de tidligere resultater fra 2022. Denne fremgang blev gjort ved forbedrede dataindsamlingsmetoder og reducerede systematiske usikkerheder. Mens beta -henfald af tritium analyseres, kan undersøgelsen af ​​energifordelingen af ​​de udsendte elektroner og neutrinoer trækkes til neutrinomassen. I de første fem målekampagner, der blev udført mellem 2019 og 2021, analyserede eksperimentet energien på omkring 36 millioner elektroner i alt 259 dage.

fremskridt inden for neutrinofysik

Katrin opstod ikke kun i neutrinommassebestemmelsen, men øgede også følsomheden af ​​målingerne markant. Holdet har brugt moderne analysemetoder, herunder kunstig intelligens, til at behandle dataene og forfine neutrino -løbene. Målingens effektivitet maksimeres også ved en ny tilgang i beta -henfald af tritium. I denne proces konverteres en neutron til en proton, mens en elektron og en elektron -antine -neutrino udsendes. Ved at analysere energifordelingen mellem disse partikler opnås nøjagtige oplysninger om neutrinomassen, som forbliver af stor betydning for grundlæggende forskning, da det ikke kun påvirker kosmologi, men også sætter spørgsmålstegn ved standardmodellen for partikelfysik.

Katrin -samarbejdet har gjort betydelige fremskridt ved at undersøge neutrino -svingningen. Denne svingning viser, at neutrinoer faktisk har en masse, som oprindeligt blev betragtet som udelukket i standardmodellen. Den nye partikelfysik understreger, at neutrinoerne "er mindst en million gange lettere end elektroner". Dette har langt nåede konsekvenser for vores forståelse af materie og universets grundlæggende kræfter.

Se på fremtiden

De igangværende målinger for neutrinomassen skal fortsættes ved udgangen af ​​2025 med det formål at raffinere Katrin -resultaterne og få et endnu mere omfattende billede af neutrino -verdenen. Efter at have afsluttet disse faser installeres nye detektorsystemer for at se efter så -kaldte sterile neutrinoer, hvis eksistens er genstand for intensive debatter i det videnskabelige samfund. Derudover planlægger Katrin et forsknings- og udviklingsprogram kaldet Katrin ++, som er beregnet til at videreudvikle koncepter til fremtidige eksperimenter til neutrinomasse.

Forskere fra over 20 institutioner fra 7 lande er involveret i dette banebrydende projekt og viser således den globale indsats for at undersøge disse grundlæggende partikler. Resultaterne af Katrin -samarbejdet repræsenterer således et betydeligt skridt fremad i partikelfysik og rejser samtidig nye spørgsmål, der skal undersøges yderligere i fremtiden.