neutriinoiden

Neutriinoiden tutkimus keskittyy sähkövaraukseltaan neutraaleihin, erittäin pienimassaisiin alkeishiukkasiin, jotka vuorovaikuttavat pääasiassa heikon vuorovaikutuksen kautta. Ne liikkuvat lähes valonnopeudella ja läpäisevät tavallisen aineen suurin piirtein koskemattomasti.

Neutriinoilla on kolme makua: elektronineutriino, muoneutriino ja tauoneutriino; antineutriinoina ovat vastaavat hiukkaset. Massat ovat pienet, ja erilliset massat muodostavat ilmiön, jota kutsutaan neutrino-oscillaatioksi: neutriino muuttaa makuaan matkan varrella. Oscillaatio riippuu massahaarukoista ja sekoittumisesta, jota kuvaa PMNS-matriisi.

Lähteet ja havaitseminen: Neutriinoita syntyy auringon ytimissä ja muissa tähdissä tapahtuvissa prosesseissa, sekä radioaktiivisissa hajoamisissa, ydinreaktoreissa ja hiukkaskiihdyttimissä. Niitä havaitaan suurissa, suojatuissa detektoreissa, jotka hyödyntävät Cherenkov-säteilyä vedessä tai jäässä sekä scintillaatiota.

Historia ja merkitys: Pauli ehdotti neutriinon olemassaoloa 1930-luvulla hajoamisen epätäydellisyyksien selittämiseksi; Cowan ja Reines havaitsivat elektronineutriinon vuonna 1956. Aikojen kuluessa neutrino-oscillaatiot ovat tarjonneet todisteita massasta ja auttaneet ratkaisemaan auringon neutrino -ongelman. Tutkimus jatkuu, ja neutrinoita tutkitaan laajasti tähtitieteessä, kosmologiassa sekä Standard Modelin mahdollisissa laajennuksissa. Keskeisiä kysymyksiä ovat absoluuttinen massamassa, massajärjestys (normaali vai käänteinen), sekä mahdolliset steriilit neutrinoita ja CP-violaatio neutrinoissa.