Как нейтрино проверяют постоянство законов физики экспресс
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.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.19880
Neutrino telescopes have detected astrophysical neutrinos with energies up to $${O}(100)$$ PeV. Several current and proposed experiments aim to observe neutrinos at even higher energies, with the goal of detecting cosmogenic neutrinos. This increase in neutrino energy makes tests of Lorentz invariance violation (LIV) particularly appealing, since the effects of higher-dimension LIV operators on neutrino propagation grow rapidly with energy. In this work, we investigate the potential of the upcoming experiments GRAND and POEMMA to probe LIV in the neutrino sector through the detection of ultra-high-energy tau neutrinos. We generate the cosmogenic neutrino flux using SimProp and interface it with a calculation of neutrino flavor transition probabilities in the presence of LIV effects. Deviations from standard flavor transition probabilities manifest as changes in the expected tau neutrino event rates at GRAND and POEMMA. We first consider the case with a single nonzero LIV operator of various dimensions, and find that the projected sensitivities exceed existing limits from lower-energy probes by orders of magnitude. We then explore scenarios with multiple nonzero LIV parameters and show that their interplay can significantly modify the sensitivities compared to the single-parameter case. Overall, we find that upcoming observations of ultra-high-energy tau neutrinos will place some of the most stringent constraints on LIV.
Нейтрино настолько неуловимы, что каждую секунду через ваш ноготь проходят триллионы этих частиц, почти не замечая вас.