Я прочитал эту статью:
https://en.wikipedia.org/wiki/Нейтрино
https://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino_oscillation
Особенно там, где сказано, что прилетают три типа нейтрино по массе:
Все измеренные нейтрино от сверхновой звезды 1987 года прибыли на Землю с разницей примерно в 10 секунд. Подумайте об электронном нейтрино, испущенном сверхновой, с энергией 10 МэВ (МэВ — это миллион эВ [электрон-вольт] или 1/1000 ГэВ; прочтите здесь определение этих терминов). Что ж, это электронное нейтрино было смесью нейтрино-1, нейтрино-2 и нейтрино-3, каждое из которых двигалось с немного отличающейся скоростью! Мы бы это заметили? Мы точно не знаем массы нейтрино, но предположим, что нейтрино-2 имеет массу-энергию 0,01 эВ (электрон-вольт; определение см. в этой статье), а нейтрино-1 имеет массу-энергию 0,001 эВ. . Затем две их скорости, помня, что у них одинаковая энергия,
v1 – v2= c [ (m22 – m12) c4/ 2 E2 + … ] = 0,00000000000000000005 c
(Все уравнения точны и точны с точностью до одного процента или лучше.) Эта разница скоростей означала бы, что часть нейтрино-2 и часть нейтрино-1 исходного электрон-нейтрино прибудут на Землю с разницей в миллисекунду друг от друга — необнаружимое разница по ряду технических причин. (Имейте в виду, что OPERA утверждает, что скорость нейтрино отличается от скорости света в одну стотысячную, что является гораздо большим эффектом, хотя в измерениях участвуют нейтрино с энергией в несколько сотен раз большей, чем у сверхновой.)
А про суперпозицию здесь:
Осцилляции нейтрино возникают из-за смеси собственных состояний аромата и массы нейтрино. То есть три состояния нейтрино, которые взаимодействуют с заряженными лептонами при слабых взаимодействиях, представляют собой различные суперпозиции трех состояний нейтрино с определенной массой. Нейтрино создаются в слабых процессах в их собственных состояниях аромата[nb 1]. По мере того как нейтрино распространяется в пространстве, квантово-механические фазы трех массовых состояний развиваются с несколько разной скоростью из-за небольших различий в массах нейтрино. Это приводит к изменению смеси массовых состояний по мере движения нейтрино, но другая смесь массовых состояний соответствует другой смеси состояний аромата. Таким образом, нейтрино, родившееся, скажем, как электронное нейтрино, после прохождения некоторого расстояния будет представлять собой некоторую смесь электронного, мю- и тау-нейтрино. Поскольку квантово-механическая фаза развивается периодически, через некоторое расстояние состояние почти вернется к исходной смеси, и нейтрино снова будет в основном электронным нейтрино. Содержание электронного аромата нейтрино будет продолжать колебаться до тех пор, пока квантово-механическое состояние поддерживает когерентность. Поскольку различия в массах между ароматами нейтрино малы по сравнению с большой длиной когерентности нейтринных осцилляций, этот микроскопический квантовый эффект становится наблюдаемым на макроскопических расстояниях.
Теперь то, что я не понимаю, это то,
дело в том, что физически (классически) три пространственно разделенных нейтрино находятся в полете, и они прибывают вместе (с разницей всего в миллисекунду), мы просто не можем по-разному наблюдать за ними, когда они прилетают
Или дело в том, что они находятся в суперпозиции (согласно КМ), поэтому пространственно у них общая волновая функция, а в точке наблюдения волновая функция коллапсирует, и будет известна масса нейтрино и тип аромата (тот, который доминирует над может быть из трех)?
На основании двух статей это не определено, потому что в одной из них говорится, что нейтрино разных масс летят с разной скоростью, и они прибывают в течение миллисекунды, и наш аппарат не может их различить, тогда в другой статье говорится что есть одно единственное нейтрино в полете с единственной скоростью в суперпозиции собственных состояний. Я предполагаю, что эти собственные состояния не могут иметь разные скорости. Или может суперпозиция частицы также означать, что ее скорость и пространственные координаты, энергия и масса различны одновременно для разных собственных состояний? В этом случае разные собственные состояния будут отличаться не только одной характеристикой (масса/аромат), но также скоростью и пространственной координатой.
Вопрос:
Я написал несколько слов о пределах временного разрешения при обнаружении нейтрино в предыдущем посте , но в случае нейтрино сверхновых проблема не техническая в конце обнаружения, она связана с генерацией нейтрино в первом случае. место.
Проблема с синхронизацией нейтрино сверхновых заключается в том, что нейтрино образуются в процессе
Таким образом, даже если вы знаете время финиша гонки с достаточной точностью, вы не знаете относительное время старта достаточно хорошо, чтобы делать какие-либо выводы.
Нейтрино начинаются не как «электрино» (определяемые как изоспиновый партнер электрона), которые представляют собой когерентную суперпозицию собственных состояний массы. Если бы все нейтрино, высвобождаемые в результате бета-распада, имели одинаковую скорость, то фазы собственных массовых состояний изменялись бы предсказуемым образом, и частицы прибывали бы в другой, но все же когерентной суперпозиции. Но поскольку их скорость различается, на самом деле они приходят в виде некогерентной смеси. Было бы трудно определить разницу экспериментально, даже если бы вы могли обнаружить низкоэнергетические муино и тауино с помощью черной магии.
Арпад Сендрей
Берт Барруа
Берт Барруа