Как Паули и Ферми пришли к выводу о существовании нейтрино? [дубликат]

Из Википедии :

Нейтрино было впервые постулировано Вольфгангом Паули в 1930 году, чтобы объяснить , как бета-распад может сохранять энергию, импульс и угловой момент (спин). В отличие от Нильса Бора, который предложил статистическую версию законов сохранения для объяснения этого события, Паули выдвинул гипотезу о необнаруженной частице, которую он назвал «нейтроном» в соответствии с соглашением, принятым для обозначения как протона, так и электрона, которые в 1930 г. известно, что они являются соответствующими продуктами альфа- и бета-распада.[6] [nb 2] [nb 3]

n0 → p+ + e− + νe Джеймс Чедвик открыл гораздо более массивную ядерную частицу в 1932 году и также назвал ее нейтроном, оставив два вида частиц с одинаковыми названиями. Энрико Ферми, разработавший теорию бета-распада, в 1933 году ввел термин нейтрино (итальянский эквивалент слова «маленький нейтральный»), чтобы разрешить путаницу. объединил нейтрино Паули с позитроном Поля Дирака и нейтронно-протонной моделью Вернера Гейзенберга и дал прочную теоретическую основу для будущей экспериментальной работы.

Можете ли вы объяснить, почему бета-распад не может быть объяснен добавлением этого крошечного количества энергии (приписываемого нейтрино) к КЭ испущенного электрона?

Что заставляет вас думать, что энергия, уносимая нейтрино, ничтожна? Масса нейтрино ничтожно мала, но его кинетическая энергия может быть того же масштаба, что и у электрона. Из-за небольшого размера массы исследования конечных точек затруднены, но потеря энергии оказывает глубокое и очевидное влияние на спектр .
Также по теме: physics.stackexchange.com/q/21814

Ответы (3)

С импульсом труднее иметь дело, чем с энергией. Если неподвижный нейтрон распадается на электрон с импульсом ( а , б ) и протон с импульсом ( а , б ) , то невозможно сохранить 3-импульс без создания третьей частицы с импульсом ( 2 а , 0 )

И хотя с реальными числами это было бы не так хорошо, было бы очевидно, что у протона и электрона одна из составляющих их скорости движется в одном и том же направлении в камере Вильсона.

Электрон — заряженная частица, закон сохранения заряда не работает, так как нейтрон имеет нулевой заряд. Кроме того, он был бы обнаружен благодаря его взаимодействию, поскольку его энергия была бы аналогична энергии другого видимого электрона.

Нейтрино постулировалось как слабо взаимодействующая частица именно потому, что оно не улавливалось детекторами, а также потому, что в противном случае сохранение энергии и импульса не работало бы для каждого события.

Изменить после редактирования вопроса

Можете ли вы объяснить, почему бета-распад не может быть объяснен добавлением этого крошечного количества энергии (приписываемого нейтрино) к КЭ испущенного электрона?

Все дело в сохранении импульса и энергии. Была известна масса нейтрона, была известна масса протона, измерен импульс, была известна масса электрона и измерен импульс. Легко перейти в систему центра масс, т. е. туда, где нейтрон покоится для предполагаемого распада на два тела. В системе центра масс протон и электрон должны иметь равные и противоположные импульсы, ограничение которых определяет и их энергию в системе центра масс, одну единственную величину. Вместо этого данные показали, что это был не двухчастичный распад, а трехчастичный распад, поскольку существовало распределение энергии и импульсов протона и электрона. Спин с нулевой массой и половинной частицей, уравновешивающий импульс и энергию, решил проблему.

Сохранение заряда работает с нейтрино или без него, поскольку оно не заряжено.
@JerrySchirmer Вопрос в том, почему они не предложили еще один электрон, который, как полагает спрашивающий, имеет небольшую энергию. Это неправда .

Все дело в вращении. Сохранение, о котором вы упомянули, является ключом к этому - вы можете сохранить энергию и / или импульс, настроив результирующий KE, но у вас все равно останется несохраняемое вращение. Исторически сложилось так, что наблюдения показывали верхний предел для электронов, который был недостаточно высок, чтобы включить недостающую энергию, которая обнаруживается, если вы не включаете нейтрино.