ในอุโมงค์ที่อยู่ลึกเข้าไปในภูเขาหินแกรนิตที่ Daya Bay โรงงานเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ซึ่งอยู่ห่างจากฮ่องกงประมาณ 55 กิโลเมตร เครื่องตรวจจับที่มีความละเอียดอ่อนกำลังบอกเป็นนัยถึงการมีอยู่ของนิวตริโนรูปแบบใหม่ ซึ่งเป็นหนึ่งในอนุภาคมูลฐานที่น่ากลัวที่สุดและมีอยู่มากมายในธรรมชาตินิวตริโน อนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าที่รับรู้เพียงแรงโน้มถ่วงและแรงนิวเคลียร์ที่อ่อนแอ โต้ตอบอย่างอ่อนแรงกับสสารที่ซิปทะลุ 100 ล้านล้านตัวในทุกวินาทีโดยไม่มีสิ่งกีดขวาง พวกเขามาในสามประเภทที่รู้จัก: อิเล็กตรอน muon และ tau ผลลัพธ์ของ Daya Bay ชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่จะมีนิวตริโนประเภทที่สี่ซึ่งมีมากกว่านั้นมีอยู่จริง — มากกว่าที่ทฤษฎีมาตรฐานของนักฟิสิกส์อนุญาต
อนุภาคภูตผีที่ขนานนามว่าเป็นนิวตริโนปลอดเชื้อจะไม่มีประจุใด ๆ
และจะไม่ยอมให้กองกำลังทั้งหมดยกเว้นแรงโน้มถ่วง เฉพาะเมื่อปลดเสื้อคลุมล่องหนโดยการเปลี่ยนเป็นอิเล็กตรอน มิวออนหรือเทานิวตริโนเท่านั้นที่จะตรวจพบนิวตริโนปลอดเชื้อ หลักฐานที่ชัดเจน “จะเปิดช่องทางการวิจัยใหม่ทั้งหมด” Stephen Parke นักฟิสิกส์อนุภาคจาก Fermi National Accelerator Laboratory ในเมือง Batavia รัฐอิลลินอยส์กล่าว
หลักฐานที่เป็นไปได้สำหรับอนุภาคที่ปลอดเชื้อนั้นมาจากความไม่ตรงกันระหว่างทฤษฎีและการทดลอง หากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สร้างลำแสงนิวตริโนเพียงชนิดเดียว ทฤษฎีคาดการณ์ว่าบางเครื่องควรเปลี่ยนอัตลักษณ์เมื่อเดินทางไปยังเครื่องตรวจจับระยะไกล(SN Online: 10/6/15 ) การวิเคราะห์แอนตินิวตริโนอิเล็กตรอนมากกว่า 300,000 ตัว (แอนติแมทเทอร์ของอิเล็กตรอนนิวทริโน) ที่เก็บรวบรวมจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ Daya Bay ในช่วง 217 วันของการทำงาน นักวิจัยพบว่าอนุภาคน้อยกว่าที่คาดการณ์ โดยแบบจำลองฟิสิกส์อนุภาคมาตรฐาน 6 เปอร์เซ็นต์ นักฟิสิกส์อนุภาค Kam-Biu Luk จาก University of California, Berkeley และ Lawrence Berkeley National Laboratory และเพื่อนร่วมงานรายงานการค้นพบนี้ใน จดหมายทบทวน ทางกายภาพ 12 กุมภาพันธ์
คำอธิบายหนึ่งสำหรับการขาดดุลคือ
แอนตินิวตริโนอิเล็กตรอนบางตัวได้แปรสภาพเป็นนิวตริโนปลอดเชื้อที่มีน้ำหนักเบาและไม่สามารถตรวจพบได้ ซึ่งมีมวลประมาณหนึ่งในล้านของอิเล็กตรอน ลุคกล่าว การศึกษาเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อื่น ๆ รวมถึงการทดลองที่เครื่องปฏิกรณ์ Bugey ในเมือง Saint-Vulbas ประเทศฝรั่งเศส พบว่ามีการขาดดุลของอิเล็กตรอนแอนตินิวทริโนที่คล้ายกัน การศึกษากับคาน muon antineutrino ที่เครื่องเร่งอนุภาคบางตัวพบว่ามีอิเล็กตรอน antineutrinos มากเกินไป ซึ่งอาจเกิดจากการที่นิวตริโนปลอดเชื้อที่มองไม่เห็นจากมือประเภทอื่น
ผลลัพธ์ของ Daya Bay ให้การวัดที่แม่นยำที่สุดเกี่ยวกับพลังงานของแอนตินิวตริโนอิเล็กตรอนที่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ถึงกระนั้น ความสำคัญทางสถิติของการขาดดุลนั้นไม่สูงพอที่จะให้คะแนนการค้นพบที่ค้นพบ ผลที่ได้คือการค้นพบ “three-sigma” ซึ่งหมายความว่ามีความเป็นไปได้ประมาณ 0.3 เปอร์เซ็นต์ที่แอนตินิวตริโนของอิเล็กตรอนจะขาดแคลนเช่นนี้หากไม่มีนิวตริโนปลอดเชื้อ นักฟิสิกส์มักต้องการความคลาดเคลื่อนที่มีนัยสำคัญเท่ากับห้าซิกมา หรือมีโอกาสเป็นความบังเอิญ 0.00003 เปอร์เซ็นต์ ก่อนที่พวกเขาจะระบุว่าเป็นการค้นพบ
นอกจากคำใบ้ของนิวตริโนที่ปลอดเชื้อแล้ว ผลลัพธ์ของ Daya Bay ยังเผยให้เห็นลักษณะแปลกที่สอง นั่นคือ แอนตินิวตริโนอิเล็กตรอนที่มากเกินไป (เมื่อเทียบกับการทำนายตามทฤษฎี) ด้วยพลังงานประมาณ 5 ล้านอิเล็กตรอนโวลต์ นั่นอาจเป็นสัญญาณของฟิสิกส์ใหม่ที่กำลังรอการค้นพบ (หรือเพียงแค่นักวิทยาศาสตร์ไม่มีรายละเอียดเพียงพอเกี่ยวกับผลผลิตของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์) ความเข้าใจที่แก้ไขแล้วของคุณลักษณะนั้นอาจไม่จำเป็นต้องใช้นิวตริโนปลอดเชื้อที่มีน้ำหนักเบาเพื่ออธิบายการขาดดุลโดยรวมในแอนตินิวตริโนของอิเล็กตรอน
แต่ถ้าในที่สุดพบหลักฐานที่แน่ชัดสำหรับนิวตริโนปลอดเชื้อแบบเบา ในที่สุดมันก็จะ “ทำให้ชุมชนทฤษฎีต้องเผชิญ” ปาร์กกล่าว และอาจมีผลกระทบมากกว่าการค้นพบฮิกส์โบซอน การค้นพบที่ได้รับรางวัลโนเบลที่อธิบายว่าทำไม อนุภาคมูลฐานมีมวล
Carlo Giunti นักฟิสิกส์อนุภาคจากมหาวิทยาลัยตูรินในอิตาลีกล่าวว่า “การหานิวตริโนที่ปราศจากเชื้อมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะจะเป็นการค้นพบอนุภาคครั้งแรกซึ่งไม่สามารถจัดให้อยู่ในกรอบของแบบจำลองมาตรฐานที่เรียกว่า”
credit : cheapcurlywigs.net cheap-wow-power-leveling.com cmtybc.com crealyd.net d0ggystyle.com
