ในที่สุดนักฟิสิกส์ได้ จำกัด มวลของอนุภาคปีศาจน้อยที่สุดในจักรวาล

Pin
Send
Share
Send

เราเต็มไปด้วยนิวตริโนตลอดเวลา พวกเขาอยู่ทุกหนทุกแห่งตรวจจับไม่ได้เกือบพุ่งผ่านเรื่องปกติ เราแทบไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับพวกเขา - แม้จะหนักแค่ไหนก็ตาม แต่เรารู้ว่านิวตริโนมีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของจักรวาลทั้งหมด และเนื่องจากพวกมันมีพลังนั้นเราจึงสามารถใช้รูปร่างของเอกภพเพื่อชั่งน้ำหนักพวกมันได้ในขณะที่ทีมนักฟิสิกส์ได้ทำไปแล้ว

เพราะฟิสิกส์พฤติกรรมของอนุภาคที่เล็กที่สุดจะเปลี่ยนพฤติกรรมของกาแลคซีทั้งหมดและโครงสร้างท้องฟ้ายักษ์อื่น ๆ และถ้าคุณต้องการอธิบายพฤติกรรมของจักรวาลคุณต้องคำนึงถึงคุณสมบัติของส่วนประกอบที่น้อยที่สุด ในกระดาษใหม่ซึ่งจะตีพิมพ์ในฉบับตีพิมพ์ของวารสาร Physical Review Letters นักวิจัยใช้ข้อเท็จจริงนั้นเพื่อคำนวณมวลของนิวตริโนที่เบาที่สุด (มีนิวตริโนสามมวล) จากการวัดที่แม่นยำของโครงสร้างขนาดใหญ่ ของจักรวาล

พวกเขาใช้ข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนย้ายของกาแลคซี 1.1 ล้านล้านจาก Baryon Oscillation Spectroscopic Survey ทำให้เกิดข้อมูลทางดาราศาสตร์อื่น ๆ และผลลัพธ์จากการทดลองนิวตริโนขนาดเล็กบนโลกและส่งข้อมูลทั้งหมดไปยังซูเปอร์คอมพิวเตอร์

“ เราใช้เวลาประมวลผลมากกว่าครึ่งชั่วโมงในการประมวลผลข้อมูล” Andrei Cuceu ผู้ร่วมวิจัยนักศึกษาปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์ดาราศาสตร์จาก University College London กล่าวในแถลงการณ์ "นี่เทียบเท่ากับเกือบ 60 ปีของโปรเซสเซอร์เดียวโครงการนี้ได้ผลักดันขีด จำกัด สำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ในจักรวาลวิทยา"

ผลลัพธ์ไม่ได้มีจำนวนคงที่สำหรับมวลของนิวตริโนที่เบาที่สุด แต่มันทำให้มันแคบลง: นิวตริโนสายพันธุ์นั้นมีมวลไม่เกิน 0.086 อิเล็กตรอนโวลต์ (eV) หรือน้อยกว่าประมาณหกล้านเท่า มวลของอิเล็กตรอนเดี่ยว

หมายเลขนั้นกำหนดขอบเขตบน แต่ไม่ใช่ขอบเขตล่างสำหรับมวลของนิวตริโนที่มีน้ำหนักเบาที่สุด เป็นไปได้ว่ามันไม่มีมวลเลยแม้แต่น้อยผู้เขียนที่เขียนในกระดาษ

สิ่งที่นักฟิสิกส์รู้คืออย่างน้อยสองในสามชนิดของนิวตริโนจะต้องมีมวลบ้างและมีความสัมพันธ์ระหว่างมวลของพวกมัน (กระดาษนี้ยังกำหนดขอบเขตบนสำหรับมวลรวมของทั้งสามรสชาติ: 0.26 eV.)

ในขณะที่นิวตริโนมวลสามสายพันธุ์นั้นไม่สอดคล้องกับนิวตริโนสามรสชาติ: อิเล็กตรอนมิวออนและเอกภาพ ตามที่ Fermilab แต่ละรสชาติของนิวตริโนประกอบด้วยควอนตัมผสมของสามสายพันธุ์มวล ดังนั้นนิวตริโนเอกภาพบางตัวจึงมีสายพันธุ์มวล 1 อยู่ในนั้นชนิดของสายพันธุ์ที่ 2 และสายพันธุ์ที่ 3 เล็กน้อยสายพันธุ์มวลที่แตกต่างกันเหล่านั้นทำให้นิวตริโนกระโดดข้ามไปมาระหว่างรสชาติเป็นค้นพบปี 1998 รางวัลโนเบลในสาขาฟิสิกส์) แสดงให้เห็น

นักฟิสิกส์อาจไม่สามารถระบุมวลของนิวตริโนสามสายพันธุ์ได้อย่างสมบูรณ์แบบ แต่พวกมันสามารถเข้าใกล้ได้มากขึ้น มวลจะลดลงเรื่อย ๆ เมื่อการทดลองบนโลกและการตรวจวัดในอวกาศดีขึ้น และนักฟิสิกส์ที่ดีกว่าก็สามารถวัดองค์ประกอบเล็ก ๆ ที่อยู่ทั่วทุกหนทุกแห่งในจักรวาลของเราได้ฟิสิกส์ที่ดีกว่านี้จะสามารถอธิบายได้ว่าสิ่งทั้งหมดเข้ากันได้อย่างไร

Pin
Send
Share
Send