Физики впервые узнали размер неуловимой «частицы-призрака»

Международная группа физиков из США, Франции, Португалии и других стран впервые сумели измерить пространственную протяженность нейтрино — сверхлегких частиц, которые очень слабо взаимодействуют с материей. Открытие опубликовано в научном журнале Nature.

Нейтрино — субатомные частицы с почти нулевой массой. Их изучение важно для понимания фундаментальных вопросов физики, таких как преобладание материи над антиматерией во Вселенной. Их называют «частицами-призраками» из-за способности безвредно проходить сквозь любые плотные объекты, включая тело человека.

В эксперименте команда использовала радиоактивный распад бериллия, который превращается в литий. В процессе распада электрон соединяется с протоном, образуя нейтрон и высвобождая энергию. Эта энергия толкает атом лития в одном направлении, а нейтрино — в противоположном. С помощью ускорителя частиц и высокочувствительных детекторов исследователи измерили импульс атомов лития и на его основе рассчитали размер волнового пакета нейтрино.

Полученное значение в 6,2 пикометра отражает квантово-механическую природу нейтрино, где «размер» относится к пространственной неопределенности их волнового пакета, а не к физическому измерению. Это открытие показывает, что нейтрино локализованы в масштабе, значительно превышающем размер атомного ядра, что углубляет понимание их свойств.

Исследование открывает новые горизонты для изучения нейтрино и их роли в космологии, а также подчеркивает важность квантовой механики в понимании фундаментальных процессов мироздания, отметили специалисты.