Как нейтрино проверяют постоянство законов физики ⚡ экспресс
Исследован потенциал будущих экспериментов GRAND и POEMMA по поиску нарушения Лоренц-инвариантности (LIV) в нейтринном секторе через регистрацию тау-нейтрино сверхвысоких энергий (до ~1017 эВ). С помощью программы SimProp сгенерирован поток космогенных нейтрино и вычислены вероятности флейворных переходов с учётом операторов LIV высших размерностей. Отклонения от стандартных осцилляций проявляются в изменении ожидаемых темпов событий тау-нейтрино. Анализ для случая одного ненулевого оператора LIV показал, что прогнозируемая чувствительность на порядки превосходит текущие ограничения. Рассмотрены также сценарии с несколькими параметрами LIV, где их взаимовлияние может заметно изменить чувствительность. В целом, предстоящие наблюдения позволят установить одни из самых строгих ограничений на LIV.
Скорость света в вакууме — это метроном физики: она задаёт ритм всем процессам. Стоит ему сбиться, и привычная гармония рухнет. Проверить, не сбивается ли этот ритм в экстремальных условиях, могут нейтрино — вездесущие, но почти неуловимые частицы из космоса. Будущие детекторы GRAND и POEMMA станут ловить нейтрино самых высоких энергий, где отклонение проявилось бы ярче. Если постоянство скорости света нарушено, типы нейтрино начнут превращаться друг в друга иначе: тау-нейтрино окажется аномально много.
Расчёты обещают: новые установки уловят сбой ритма в десятки раз слабее, чем любой прежний эксперимент. Удивительно, что даже микроскопическое нарушение закона Лоренца и Эйнштейна вызвало бы не просто лёгкую фальшь, а настоящую какофонию — детекторы захлестнёт ливень из частиц одного сорта. И тогда музыка Вселенной зазвучит совсем по-новому. Либо ритм окажется безупречен, и мы вновь подтвердим его стройность.
🎯 Нейтрино настолько неуловимы, что каждую секунду через ваш ноготь проходят триллионы этих частиц, почти не замечая вас.