Istnieją trzy rodzaje neutrin: neutrina spinowe, neutrina bez ładunku elektrycznego i neutrina o małej masie. Nie oddziałują z fotonem na klasycznym poziomie.
Jednak nowe badania na Uniwersytecie Hokkaido pokazują, że neutrina mogą oddziaływać z fotonami w sposób, jakiego nigdy wcześniej nie odkryto. Wyniki te są niezbędne do zrozumienia oddziaływań mechaniki kwantowej niektórych podstawowych cząstek materii.
Kenzo Ishikawa, emerytowany profesor Uniwersytetu Hokkaido, powiedział: „W normalnych, „klasycznych” warunkach neutrina nie oddziaływałyby z fotonami. Odkryliśmy jednak, w jaki sposób można indukować neutrina i fotony do interakcji w regularnych polach magnetycznych o bardzo dużej skali – do 103 kilometrów – które istnieją w postaci substancja znana jako plazma”, która dzieje się wokół gwiazd.
Ponieważ plazma jest zjonizowanym gazem, wszystkie jej atomy zawierają nadmiar lub niedobór elektronów, tworząc ujemnie lub dodatnio naładowane jony w przeciwieństwie do neutralnych atomów, które mogą istnieć w normalnych warunkach ziemskich.
Opisana przez badaczy interakcja wiąże się z teoretycznym zjawiskiem zwanym elektrosłabym efektem Halla. Siły elektromagnetyczne i słabe – podstawowe siły natury – oddziałują z elektrycznością i magnetyzmem, tworząc siłę elektrosłabą. To pomysł spekulacyjny, który ma działać jedynie podczas zderzeń w akceleratorach cząstek lub w warunkach niezwykle wysokoenergetycznych we wczesnym Wszechświecie.
Na podstawie badań uzyskano Lagranżian, matematyczny opis tej nieoczekiwanej interakcji pomiędzy neutrinem i fotonem. Opisano tutaj wszystko, co obecnie wiadomo na temat stanów energetycznych układu.
Ishikawa Powiedział, „Oprócz wkładu w zrozumienie podstawowych fizyki nasza praca może również pomóc w wyjaśnieniu tak zwanej zagadki ogrzewania koroną słoneczną”.
„To od dawna zagadka dotycząca mechanizmu, dzięki któremu zewnętrzna atmosfera Słońca – korona – ma znacznie wyższą temperaturę niż powierzchnia Słońca. Nasza praca pokazuje, że interakcja między neutrinami i fotonami uwalnia energię, która podgrzewa koronę słoneczną.
„Mamy teraz nadzieję kontynuować naszą pracę w poszukiwaniu głębszych spostrzeżeń, zwłaszcza dotyczących transferu energii między neutrinami i fotonami w tych ekstremalnych warunkach”.
Odniesienie do magazynu:
- Kenzo Ishikawę i Yutakę Tobitę. Topologiczne oddziaływanie neutrina z fotonem w polu magnetycznym – elektrosłaby efekt Halla. Fizyka jest otwarta. 12 sierpnia 2023 r. Identyfikator cyfrowy: 10.1016/j.physo.2023.100174
„Całkowity miłośnik kawy. Miłośnik podróży. Muzyczny ninja. Bekonowy kujon. Beeraholik.”
More Stories
Odkrywanie granic poszukiwań życia na Marsie
Czy zagadka pięknego, odwróconego drzewa została rozwiązana? Nowe badanie odkrywa tajemnicę Wiadomości wiedzy
Łazik NASA VIPER przygotowuje się do ostatecznego wyzwania kosmicznego