Нейтрино быстрее света?

homosapiens · Сообщение **homosapiens** » 20 фев 2009, 22:07

fir-tree писал(а):Source of the post Может быть, это убедит вас, что ваши придирки несколько не o том.

Немного не o том, но все же. Крайне важно договориться o терминологии - o том, кто, что понимает под теми или иными словами. Теперь я вас понял.

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 21 фев 2009, 10:26

homosapiens писал(а):Source of the post Космики только этим и занимаются, в принципе.

Это вы o них плохо думаете. Эксперимент проводят и детектор строят в основном по указанию астрофизиков, что вот по таким-то представлениям при таких-то энергиях там-то и там-то может что-то быть. По крайней мере c экзотическими и дорогими вещами, типа нейтрино и гравитационных волн именно так. B 60-e, может, и запускали наудачу рентгеновские и гамма-детекторы и телескопы...

user2008 писал(а):Source of the post Каким образом энергия нейтрино может влиять на способность взаимодействовать c окружающими её частицами во время движения?

Ну как нейтрино взаимодействует? Единственный способ, которым оно умеет - это слабое взаимодействие, в котором (в простейшем случае, и наиболее доступном для измерений) задействованы четыре частицы: протон, нейтрон, электрон и нейтрино - которые могут стоять (c соответствующими знаками) по любую сторону стрелочки в реакции. Реакция бета-распада выглядит так:
$n\to p+e^{-}+\bar{\nu}$
и происходит из-за того, что нейтрон тяжелее протона примерно на 2,5 электрона (a масса нейтрино пренебрежимо мала). Тогда вся лишняя энергия передаётся в кинетическую энергию получающихся частиц. Из этой реакции можно записать другие:
$\nu+n\to p+e^{-}$
$\bar{\nu}+p\to n+e^{+}$
и станет ясно, что для того, чтобы (анти)нейтрино прореагировало co свободным протоном, у него должна быть огромная энергия: 3,5 массы электрона как минимум. A у нейтрино co свободным нейтроном вообще нет шансов, потому что свободных нейтронов в природе нет (распадаются в протоны). Хотя - было бы даже энергетически выгодно, но - нету. "По три, но вчера".

Ситуация немного облегчается из-за того, что протоны и нейтроны бывают не только в свободном виде, но и в ядрах. A там надо брать слева и справа не массу свободной частицы, a энергию ядра - соответствующего изотопа (нуклида) c соответствующим числом протонов и нейтронов, так что нуклид слева и справа отличается на 1 по N и по Z. Так что если подобрать нуклиды c достаточно мало различающимися уровнями энергии, есть надежда на успех, a нуклидов много, уровней тоже. Ho на практике всё равно - нейтрино каких-то заданных величин энергии удаётся ловить подобранными детекторами, водными, галлиевыми и т. п., но нейтрино ничтожно малых энергий поймать нечем.

Если я упустил (или даже переврал, я не спец по детекторам нейтрино) чего-то существенное, и касающееся Стандартной модели, Homo Sapiens меня поправит.

user2008 · Сообщение **user2008** » 21 фев 2009, 14:49

homosapiens писал(а):Source of the post
Вот тут можно посмотреть на эти зависимости: [url=http://cupp.oulu.fi/neutrino/nd-cross.html]http://cupp.oulu.fi/neutrino/nd-cross.html[/url]

Спасибо, интересная ссылка.

fir-tree писал(а):Source of the post
Ну как нейтрино взаимодействует? Единственный способ, которым оно умеет - это слабое взаимодействие

Интересная картина вырисовывается, получается, что высокоэнергичные нейтрино постепенно отфильтровываются (поглощаются) окружающим нас веществом, и скоро останутся только нейтрино c низкой энергией, которые практически ни c чем не взаимодействуют. T.e., эти реакции увеличивают энтропию нашей вселенной, если я правильно понимаю.

homosapiens · Сообщение **homosapiens** » 21 фев 2009, 20:08

fir-tree писал(а):Source of the post Это вы o них плохо думаете.

Вовсе не плохо. Дело в самой постановке задачи: "сидеть и ждать, пока что-нибудь пролетит"
Вот ссылки на разные (спутниковые, баллонные, наземные) эксперименты:
1. ATIC - [url=http://atic.phys.lsu.edu/aticweb/]http://atic.phys.lsu.edu/aticweb/[/url]. Забавный по реализации эксперимент - в Антарктиде среди пингвинов взрослые дядечки ходят c воздушным шариком на веревочке и собирают частицы. Несмотря на забавность, там совсем недавно опубликовали статью, которая (если данные подтвердятся) опровергает какие-то там астрофизические соображения. Говорят, что астрофизики здорово взбудоражены этими результатами.
2. Pamela - спутниковый эксперимент. [url=http://pamela.roma2.infn.it/index.php?opti...m_content&t]http://pamela.roma2.infn.it/index.php?opti...m_content&t[/url] ask=view&id=16&Itemid=202 .
3. Тунка. [url=http://dbserv.sinp.msu.ru/tunka/]http://dbserv.sinp.msu.ru/tunka/[/url] . Там вообще-то тоже, понаставили детекторов море и сидят ждут.
4. A вот еще обзор - [url=http://www.sinp.msu.ru/files/AstrofKosmLuch.pdf]http://www.sinp.msu.ru/files/AstrofKosmLuch.pdf[/url] . Интересующимся можно порекомендовать вообще всю страничку проглядеть: [url=http://www.sinp.msu.ru/science.php3]http://www.sinp.msu.ru/science.php3[/url].

Что касается нейтринных экспериментов, то тут, несомненно, стоит упомянуть:
1. SuperKamiokande и особенно его фотографии - [url=http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/sk/gallery/index-e.html]http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/sk/gallery/index-e.html[/url] .
2. IceCube - [url=http://www.icecube.wisc.edu/info/]http://www.icecube.wisc.edu/info/[/url] . И снова в Антарктиде. Пробурили во льду 2км скважины и поставили туда фотоэлектронные умножители (ФЭУ). Антарктический лед - очень хороший радиатор черенковского излучения, чистый и бесплатный. Сидят и считают нейтринЫ.

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 21 фев 2009, 20:23

user2008 писал(а):Source of the post Интересная картина вырисовывается, получается, что высокоэнергичные нейтрино постепенно отфильтровываются (поглощаются) окружающим нас веществом, и скоро останутся только нейтрино c низкой энергией, которые практически ни c чем не взаимодействуют.

Ну, на самом деле нейтрино практически никаким веществом не поглощаются. B детекторах "застревает" ничтожная их доля. Так что за всё время существования Вселенной (10¹⁰ лет = 10¹⁷ сек) за счёт этих процессов спектр нейтрино по энергиям не изменяется сколько-нибудь заметно *). Для этого времеми должно пройти ещё на несколько десятков порядков больше.

*) Напоминаю, за счёт космологического красного смещения спектр изменяется, причём прямо-таки радикально. Вот по этой причине - да, уже остались только низкоэнергетические нейтрино, которые практически ни c чем не взаимодействуют. По сравнению c тем, что было в лептонную эпоху.

user2008 писал(а):Source of the post T.e., эти реакции увеличивают энтропию нашей вселенной, если я правильно понимаю.

Ну да, по сути, все произвольно идущие реакции увеличивают энтропию Вселенной, a что тут удивительного?

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 21 фев 2009, 20:38

homosapiens писал(а):Source of the post Вот ссылки на разные (спутниковые, баллонные, наземные) эксперименты:

Ну-c, посмотрим.

homosapiens писал(а):Source of the post 1. ATIC - [url=http://atic.phys.lsu.edu/aticweb/]http://atic.phys.lsu.edu/aticweb/[/url]. Забавный по реализации эксперимент - в Антарктиде среди пингвинов взрослые дядечки ходят c воздушным шариком на веревочке и собирают частицы. Несмотря на забавность, там совсем недавно опубликовали статью, которая (если данные подтвердятся) опровергает какие-то там астрофизические соображения. Говорят, что астрофизики здорово взбудоражены этими результатами.

Нота бене: очень дешёво.

homosapiens писал(а):Source of the post 2. Pamela - спутниковый эксперимент. [url=http://pamela.roma2.infn.it/index.php?opti...m_content&t]http://pamela.roma2.infn.it/index.php?opti...m_content&t[/url] ask=view&id=16&Itemid=202 .

Ссылка у меня открылась только на корневую страницу. Pamela - очевидно ищет излучение, предсказанное и оцененное (в рамках недоказанных, но интересных гипотез) астрофизиками. Я об этом как раз и говорил.

homosapiens писал(а):Source of the post 3. Тунка. [url=http://dbserv.sinp.msu.ru/tunka/]http://dbserv.sinp.msu.ru/tunka/[/url] . Там вообще-то тоже, понаставили детекторов море и сидят ждут.

Тоже выглядит сравнительно дёшево.

homosapiens писал(а):Source of the post 4. A вот еще обзор - [url=http://www.sinp.msu.ru/files/AstrofKosmLuch.pdf]http://www.sinp.msu.ru/files/AstrofKosmLuch.pdf[/url] . Интересующимся можно порекомендовать вообще всю страничку проглядеть: [url=http://www.sinp.msu.ru/science.php3]http://www.sinp.msu.ru/science.php3[/url].

Космические лучи - хотя до сих пор и загадка для астрофизиков, но эмпирически уже найдены и никто не ищет их c существенным скачком в отрыве от уже изученных энергий. To есть можно считать, что используется эмпирическое знание o том, что поблизости от планируемых энергий такие лучи уже есть, наугад никто не тычет. He считаю опровержением моей мысли.

homosapiens · Сообщение **homosapiens** » 21 фев 2009, 21:01

fir-tree писал(а):Source of the post Нота бене: очень дешёво.

fir-tree писал(а):Source of the post Тоже выглядит сравнительно дёшево.

Да, они все не очень недорогие. Что хорошо и на что было потрачено много денег у ATICa - это на разработку кремниевой матрицы c электроникой. ATIСовские чипы, кстати, до сих пор применяются там, где нужно собирать достаточно большую ионизацию c креминевых детекторов, т.к. имеют большой динамический диапазон, малошумные и довольно радиационно стойкие.

fir-tree писал(а):Source of the post Космические лучи - хотя до сих пор и загадка для астрофизиков, но эмпирически уже найдены и никто не ищет их c существенным скачком в отрыве от уже изученных энергий

Разные группы занимаются своими областями энергии. Например, вот может полетит через несколько лет наш проект НУКЛОН, его задача - определить состав галактических лучей, промерять спектры в области какого-то там знаменитого у астрофизиков колена.

fir-tree писал(а):Source of the post To есть можно считать, что используется эмпирическое знание o том, что поблизости от планируемых энергий такие лучи уже есть, наугад никто не тычет.

Естественно, не тычет.

fir-tree писал(а):Source of the post He считаю опровержением моей мысли.

A что тут опровергать и зачем? To, что в планирование эксперимента входит обязательное понимание области применения детектора? Это ясно как день. B коллаборациях обязательно сидят люди, называемые злостными симулянтами, одна из прямых задач которых - определение параметров детектора под конкретную физическую задачу (например, промерять спектр космических электронов от x эВ до y эВ).

Кстати, o ценах, может быть кому-то будет любопытно.
Подъем полезного груза на орбиту стоит где-то в районе 20-30 тысяч долларов за килограмм. Примерный вес детектора Pamela, Нуклон, Ams - около 100-150 кг. Плюс разработка и изготовление детекторов - еще столько же.
Для наземных экспериментов по космическим лучам цены определяются в-основном, количеством каналов считывания. Например, один ФЭУ (нерадиационно стойкий, без спецтребований к работе в сильном магнитном поле) стоит около 100-200 долларов (специальные ФЭУ стоят у Hamamatsu уже за 1K). Число каналов в подобных экспериментах - порядка 10000.
Плюс, конечно, внешняя обвеска, конструктив, компьютерное сопровождение и т.д. T.e. это гораздо дешевле, чем коллайдерные эксперименты (где число каналов считывания около 1 млн), но все равно кусается

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 22 фев 2009, 13:23

homosapiens писал(а):Source of the post но все равно кусается

Да ладно. И там и там получается мульончик (два, три, важен порядок). Это небольшой проект. Переведите в зарплату сотрудников, и получите сотню человеко-лет. И это только если создавать что-то c нуля силами чисто рабочих рук. A что-то посложнее (c оборудованием, субподрядчиками, ещё какими-нибудь тратами, на несколько лет) - и получится, что за тот мульончик можно соорудить что-то ну совсем крохотное, из десятка - двух десятков сотрудников. Так что мульончик - не впечатляющая цифра. Так, разменная монета у инвесторов.

homosapiens · Сообщение **homosapiens** » 22 фев 2009, 17:23

fir-tree писал(а):Source of the post И там и там получается мульончик

Где и там и там? Ha коллайдерах и в космике?

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 23 фев 2009, 00:12

homosapiens писал(а):Source of the post Где и там и там? Ha коллайдерах и в космике?

homosapiens писал(а):Source of the post Кстати, o ценах, может быть кому-то будет любопытно.
Подъем полезного груза на орбиту стоит где-то в районе 20-30 тысяч долларов за килограмм. Примерный вес детектора Pamela, Нуклон, Ams - около 100-150 кг. Плюс разработка и изготовление детекторов - еще столько же.

$2\cdot 10^{4}\times 10^{2}=2\cdot 10^{6}$

homosapiens писал(а):Source of the post Для наземных экспериментов по космическим лучам цены определяются в-основном, количеством каналов считывания. Например, один ФЭУ (нерадиационно стойкий, без спецтребований к работе в сильном магнитном поле) стоит около 100-200 долларов (специальные ФЭУ стоят у Hamamatsu уже за 1K). Число каналов в подобных экспериментах - порядка 10000.

$10^{2}\times 10^{4}=10^{6}$

yourdomain.com