Нобелевскую премию по физике дали за осцилляции нейтрино

Сегодня в Стокгольме объявили лауреатов Нобелевской премии по физике 2015 года. 109-я премия вручена Такааки Кадзита и Артуру МакДональду «за открытие осцилляций нейтрино, что показывает, что у нейтрино есть масса».

Открытие было сделано на двух детекторах — Супер-камиоканде (Япония) и нейтринной обсерватории в Садбери (Канада). На первом из них физики под руководством Такааки Кадзита получили экспериментальное подтверждение того факта, что нейтрино, рождающиеся в атмосфере, меняют свой аромат между двумя типами. Группа ученых под руководством Артура МакДональда показала аналогичный факт для солнечных нейтрино, используя обсерваторию в Садбери.

Нейтрино представляют собой чрезвычайно легкие частицы, первоначально считалось, что они не имеют массы. На них оказывает влияние лишь гравитация и слабое взаимодействие (последнее проявляется лишь на очень малых масштабах, характерные расстояния значительно меньше диаметра ядра атома). У нейтрино известны три различных аромата (флейвора) — тау, электронное и мюонное, причем возможны осцилляции, изменяющие этот аромат.

Осцилляции происходят во время полета частицы  — она эволюционирует и переходит в другое флейворное состояние: полностью или частично. Так, например, если в результате некоторого процесса появилось нейтрино с мюонным флейвором, то на детекторе, пролетев несколько километров, оно может проявить себя уже как электронное нейтрино. У этого перехода есть строго определенная периодичность.

Открытие свойств нейтрино положило начало новой области научных исследований — нейтринной астрономии. Поскольку нейтрино могут перемещаться в пространстве не взаимодействуя с материей на десятки световых лет, они несут в себе информацию о ядерных реакциях, произошедших на огромных расстояниях от нас. С их помощью ученые надеются заглянуть внутрь взрывов сверхновых.

На сегодняшний день существует несколько экспериментов, исследующих космические нейтрино. Одним из них является IceCube, расположенный под станцией Амундсена-Скота на южном полюсе. Он представляет собой более 80 гирлянд из детекторов, находящихся на глубине от полутора до двух с половиной километров. Гирлянды окружают собой объем льда в один кубический километр, который и выступает в роли «уловителя» для нейтрино.

В 2014 году Нобелевская премия по физике досталась японским инженерам — Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамура с формулировкой «за изобретение эффективных синих светодиодов, приведших к появлению ярких и энергосберегающих источников белого света».

Физики разработали метод выращивания полупроводниковых гетероструктур на основе нитрида галлия — «сендвичей», состоящих из нескольких различных слоев полупроводников, допированных различным образом. Высокую эффективность светодиоды получили благодаря хорошим оптическим свойствам полученного материала. Сейчас светодиоды на основе нитрида галлия используются в осветительных приборах, дисплеях и многих других устройствах.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Американцы составили водную карту поверхности Луны

Основываясь на уточненных спектроскопических данных, американские астрофизики составили первые количественные карты содержания воды на поверхности Луны. Полученные данные показали, что основным источником воды на поверхности Луны является солнечный ветер. А составленные карты могут потом быть использованы для уточнения теоретических моделей поведения летучих веществ на безвоздушных космических объектах. Работа опубликована в Science Advances.