Neutrino revolusjonerer fysikk: Katrin lager en ny plate!

Neutrino revolusjonerer fysikk: Katrin lager en ny plate!

Münster, Deutschland - I dag, 11. april 2025, er det betydelige nyheter fra partikkelfysikkens verden. "Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment" (Katrin) ved Karlsruhe Institute of Technology (KIT) har satt opp en ny verdensrekord med hensyn til nøytrinomasse. DENNE Informasjon ble publisert i spesialistmagasinet "Science". Katrin har satt den øvre grensen for nøytrinomassen til 0,45 elektron volt (EV), som tilsvarer 8 x 10 -37 kilo. Disse presise målingene er avgjørende for å bedre forstå de grunnleggende lovene i universet, og det er grunnen til at nøytrinoer som er elektrisk nøytrale og vises i tre forskjellige typer spiller en sentral rolle.

Christian Weinheimer fra University of Münster, et av de ledende hodene bak eksperimentet, understreker at den nye øvre grensen nesten halverte de tidligere resultatene fra 2022. Denne fremgangen ble gjort ved forbedrede datainnsamlingsmetoder og reduserte systematiske usikkerheter. Mens beta -forfallet av tritium blir analysert, kan undersøkelsen av energifordelingen av de utsendte elektronene og nøytrinoene trekkes til nøytrinomassen. I de fem første målekampanjene som ble utført mellom 2019 og 2021, analyserte eksperimentet energien på rundt 36 millioner elektroner i løpet av totalt 259 dager.

Fremgang i nøytrinofysikk

Katrin dukket ikke bare opp i neutrinommassebestemmelsen, men økte også følsomheten til målingene betydelig. Teamet har brukt moderne analysemetoder, inkludert kunstig intelligens, for å behandle dataene og avgrense nøytrino -løpene. Målingens effektivitet maksimeres også ved en ny tilnærming i beta -forfallet av tritium. I denne prosessen konverteres et nøytron til et proton, mens et elektron og et elektron -antin -nøytrino sendes ut. Ved å analysere energifordelingen mellom disse partiklene oppnås presis informasjon om nøytrinomassen, som fortsatt er av stor betydning for grunnleggende forskning, siden den ikke bare påvirker kosmologi, men også stiller spørsmål ved standardmodellen for partikkelfysikk.

Katrin -samarbeidet har gjort betydelige fremskritt ved å undersøke nøytrino -svingningen. Denne svingningen viser at nøytrinoer faktisk har en masse, som opprinnelig ble vurdert utelukket i standardmodellen. Den nye partikkelfysikken understreker at nøytrinoene "er minst en million ganger lettere enn elektroner". Dette har vidtrekkende implikasjoner for vår forståelse av materie og universets grunnleggende krefter.

Se på fremtiden

De pågående målingene for nøytrinomassen skal videreføres innen utgangen av 2025, med sikte på å foredle Katrin -resultatene og få et enda mer omfattende bilde av nøytrino -verdenen. Etter å ha fullført disse fasene, er nye detektorsystemer installert for å se etter så -kalt sterile nøytrinoer, hvis eksistens er gjenstand for intensive debatter i det vitenskapelige samfunnet. I tillegg planlegger Katrin et forsknings- og utviklingsprogram kalt Katrin ++, som er ment å videreutvikle konsepter for fremtidige eksperimenter for nøytrinomasse.

Forskere fra over 20 institusjoner fra 7 land er involvert i dette banebrytende prosjektet og viser dermed den globale innsatsen for å forske på disse grunnleggende partiklene. Resultatene fra Katrin -samarbeidet representerer således et betydelig skritt fremover i partikkelfysikk og reiser samtidig nye spørsmål som må utforskes nærmere i fremtiden.

uni-muenster.de rapporterer , kit.edu kompletter informasjonen