Meritev theta_13

    Japonski eksperiment T2K je danes objavil, da je z več kot 2sigma significanco izmeril mešalni kot netrinov theta_13. To je parameter, ki so ga zadnjih pet let lovili eksperimenti v ZDA, Franciji in Japonskem (in prihajajoči eksperiment na Kitajskem). Da je ta kot velik je dobra novica za bodoče eksperimente, saj bo lažje izmeriti oz. izključiti parametere CP kršitve v nevtrinskem sektorju. Izjava za javnost je na voljo tukaj (japonska verzija pa tu)

    12 KOMENTARJI

    1. Mogoče lahko kot zanimivost povem, kako pomembna je ta novica za področje fizike nevtrinov. Ta teden namreč na International Center for Theoretical Physics v Trstu, kjer sem postdoc, organiziramo poletno šolo na področju fizike osnovnih delcev. Eden izmed tečajev je Fizika Nevtrinov, ki ga predava Bill Marciano, veliko ime na področju preciznih meritev in fiziki nevtrinov.

      Danes je Bill po objavi novice v istem popoldnevu pripravil zelo lepo predavanje (video, ura 15:25) , kjer je veliko časa porabil za razlago tega novega, po njegovem zgodovinsko pomembega odkritja. Govoril je tako o meritvi sami kot tudi o teoretičnih implikacijah in dodal je tudi še nekaj zgodovinskega ozadja.

      Kar se je meni zdelo zanimivo je bilo njegova izjava, da baje za meritev kršitev CP niti ni pomembno da je ta kot zelo velik. Seveda, če bo trenutna srednja vrednost potrjena, bo theta_13 v kratkem času zelo dobro izmerjen, dosti bolje kot je celotna skupnost do sedaj upala. Po njegovem bi lahko eksperimenti z reaktorskimi nevtrini na Kitajskem in Južni Koreji v manj kot enem letu potrdili to meritev. Z meritvami reaktorskih in "long baseline" pa bi natančnost lahko dosegla od 10% do 3%, kar je precej impresivno, glede na to da je bil ta parameter do danes popolna uganka.

    2. Ker sem opazil (no če sem iskren, je to ena redkih stvari, ki sem jih ob branju razumel), da se omenja naslednje "zgodovinsko pomembenega odkritja", se počutim malce "čudno", saj se pred menoj "odvija zgoddovina" a nimam pojma, kaj naj bi se pravzaprav "odvijalo". Vsled tega bi vas prosil, če lahko objavite kak link (ali pa, v primeru, da je to sploh možno, kratko sami kaj poveste) s poljudno razlago tega zgodovinskega dogodka.

      Verjetno bi bil veliko bolj vesel tega dogodka, če bi vedel čemu se veselim:)

      problemi

    3. Lahko. Spodaj je par "Press release" linkov:

      http://www.kek.jp/intra-e/press/2011/J-PARC_T2Kneutrino.html

      http://www.symmetrymagazine.org/breaking/2011/06/15/japans-t2k-experiment-observes-electron-neutrino-appearance/

      http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-13763641

      Zelo na kratko: če je kot theta_13 različen od nič, potem to odpira možnost meritve kršitve CP simetrije in ta kršitev bi lahko razložila prevlado materije nad anti-materijo v vesolju. Če je ta rezultat pravilen, bodo zaradi precej velikega kota, te meritve potekale dosti hitreje, kot je bilo do sedaj zamišljeno, kar je dobra novica za ostale eksperimente.

      Še ena zanimivost: to je prvi eksperiment, ki naj bi izmeril pojavljanje (appearance) namesto izginotja v nevtrinskih oscilacijah.

    4. Res dobro predavanje od Maricana, hvala za link, Miha. Se bolj podrobno vprasanje: A4 in podobni diskretni modeli nevtrniskih mas so s to meritvijo v slabem stanju – je to pravilna ocena situacije?

    5. Predavanje od Marciana je res impresivno, glede na to da je bilo skoraj v celoti pripravljeno v enem dnevu. Se vidi, da je o tem zelo veliko razmišljal in da je rezultat pomemben tudi za američane, ki bodo lažje dobili denar za dokončat svoje projekte, kar je dobra novica za prihodnost področja.

      Imaš prav Jure, da so ti scenariji zdaj v malenkost slabšem stanju. Ideja t.i. "tri-bi-maximal" mešanja je bila, da je kot theta_13 v zelo dobrem približku enak nič. Ker je izmerjena vrednost velika, so odstopanja od tega približka precej velika. Temu jaz niti ne bi rekel "model", ker odstopanje od neničelne vrednosti ne pomeni strukturne spremembe, prej je to točka v parametričnem prostoru.

      Dobro da si vprašal, kako je s teorijo, ker lahko dam (seveda popolnoma nesubjektiven) primer: pred dvema letoma smo z Borutom Bajcem in Iljo Doršnerjem na IJS v okviru minimalnega supersimetričnega modela poenotenja napovedali theta_13 približno 0.1, kar je 1 sigma manjše od vrednosti, ki naj bi jo izmeril T2K.

    6. Ne da bi mazal vas clanek, ampak zanimivo bi bilo narediti statistiko predikcij za theta_13 pred danasnjo meritvijo. Predstavljam si, da mora biti povecana gostota tik pod mejo (torej na sedanji meritvi) in okoli nicle. Pred leti je krozil podoben "Nelson plot" za D-Dbar mesanje, kjer so bile predikcije iz nove fizike zelo ocitno bolj pogoste tik pod mejo.

    7. Danes smo diskutirali z eksperti na področju, ki so tu v Trstu (Marciano, Senjanović in Smirnov) in vsi se strinjajo, da bi potrditev signala pomenila velik preboj za fiziko nevtrinov. Ne samo zaradi CP simetrije, ampak tudi zaradi možnosti določitve hierarhije mas nevtrinov (normalna vs. hierarhična), kar bi lahko izmeril eksperiment Nova, ampak samo če je signal dovolj velik.

      Kako zanesljiv je ta rezultat nihče v resnici ne ve. Marciano pravi, da zelo dobro poznajo žarek in da je ozadje pod kontrolo, medtem ko Smirnov-u ni všeč, da je večina dogodkov na robu detektorja (pri velikem R). Na koncu koncev pa je to 2.5 sigma signal, teh je bilo v SM že veliko.

      Se strinjam Jure, napovedi tega kota je bilo že malo morje in v kratkem jih bo še več (danes so na arXiv-u trije članki skupaj s prispevkom od Glashow-a od nevtrinih na splošno). Primer, ki sem ga dal, ima za sabo zgodovino in ni simetrijski nastavek. Sledi iz minimalnega modela poenotenja, ki so ga predlagali Bajc, Senjanović in Vissani in ki mu je sledilo veliko ljudi (npr. Mohapatra et al.).

      Hvala za link, Marko. Če bo tako kot je bilo s top-om in bo kot na koncu 5x večji, bi bilo za področje še toliko bolje 🙂 Ampak tudi, če je signal resničen, je večja verjetnost, da so izmerili pozitivno fluktuacijo in da bo vrednost s časom šla dol.

    8. Hvala Marko za sliko. Mogoce ves v katerem predavanju Quigg predstavil zbirko napovedi? Tudi, ali so EW fits vkljucevali tudi B-Bbar mixing? (me zanima iz zgodovinske radovednosti, saj se vedno omenja, da je B-Bbar mesanje dalo pravo maso top kvarka, a ne poznam reference, kdo je prvi napravil analizo…)

      Glede tega, da so dogodki le na prvi polovici detektorja pa je res zanimivo. Menda je verjetnost za to 1%…

    9. Miha hvala za objavljene linke.

      @Miha:"če je kot theta_13 različen od nič, potem to odpira možnost meritve kršitve CP simetrije in ta kršitev bi lahko razložila prevlado materije nad anti-materijo v vesolju"

      Hudirja, jaz sem bil pa sveto prepričan, da je ta stvar že razložena (dokazana).

      problemi

    PUSTITE KOMENTAR

    Vpiši svoj komentar!
    Prosimo vpišite svoje ime

    This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.