Из этих 12 мыслей элементарных частиц для составления всего вопроса вселенной физики определили 11. Теперь последняя затяжка, tau нейтрино, может наконец быть в сумке.
По крайней мере три из экзотических частиц, кажется, оставили свои следы в датчике в Ферми Национальной Лабораторией Акселератора (Fermilab), в Батавии, Иллинойс. Но исследователи на эксперименте, названном ПОНЧИКОМ, хотят найти еще приблизительно семь прежде, чем совать шампанское.
Neutrinos общеизвестно трудно обнаружить – делают один в лаборатории, и она, вероятно, будет скользить беззаботно через стол, планету и большую часть вселенной. Эти беглецы приезжают в три аромата: электронное нейтрино, мюонное нейтрино и tau нейтрино.
За эти годы физики приобрели сноровку при определении электрона и мюона neutrinos, но никто никогда не видел tau нейтрино.Физики, однако, вполне уверены, что tau нейтрино существует. Например, недавний эксперимент в Японии предположил, что мюон neutrinos льющийся дождем от верхних слоев атмосферы мог бы изменяться в tau neutrinos и уклоняться от обнаружения.
Для подтверждения изменения идентичности будущие эксперименты попытаются обнаружить tau neutrinos непосредственно. По этой причине «очень важно подтвердить, что можно фактически видеть tau нейтрино сначала», говорит Карл Олбрайт, физик в Fermilab и Университете Северного Иллинойса в DeKalb.В ПОНЧИКЕ плотный поток протонов от ударов акселератора Фермилэба Tevatron в цель вольфрама, но меньше чем одно столкновение в 10 000 производит tau нейтрино.
Для обнаружения этих редких частиц бригада построила стек листов, покрытых серебряной эмульсией бромида рядом с областью столкновения. Когда tau нейтрино пашет через эти листы, оно имеет небольшую возможность врезания в атом и создания tau частицы. tau оставил бы миллиметровый след в эмульсии прежде, чем распасться к другим частицам. Действительно, бригада нашла то, что было похоже на следы трех tau neutrinos. Разногласия, что они были следами некоторой другой частицы, являются маленькими, говорит Байрон Лундберг, представитель Fermilab эксперимента ПОНЧИКА.
«Я думаю, что вероятно, что [их наблюдения] правильны», говорит Хайвель Вайт, эксперт по нейтрино из Лос-Аламоса Национальная Лаборатория. «Все полагают, что существует tau нейтрино, но у Вас должно быть экспериментальное доказательство его».