مايولا أن الفرميونات المقترحة

قبل 80 عاما، في عام 1937، عالم الفيزياء الإيطالي إتوري ماجورانا (إتوري ماجورانا) في الدراسة وجدت أن نظرية الاضمحلال بيتا، على افتراض أن النيوترينو جسيم مضاد الخاصة به، نظرية الاضمحلال هو كل شيء وينتج دون تغيير. ولذلك اقترح أن ينتمي إلى عائلة من الفرميونات النيوترونات وantineutrinos هي نفس الجسيمات. ومن المعروف الآن أن هذا هو فرميون ماجورانا (ماجورانا فرميون).

ماجورانا فرميون مختلفة من الفرميونات العادية، مثل الالكترونيات المعروفة. E-جسيم مضاد هو بوزيترون، والإلكترونات والبوزيترونات هي جسيمات مختلفة. لم يتم تأكيد الجسيمات الأولية الحالية بعد تجارب معملية لفرميون ماجورانا. ووفقا نظرية الاضمحلال، قد يكون هناك النيوترونات ماجورانا فرميون. المعروف فقط من التحقق مباشرة من فرميون ماجورانا ليس تجريبي نيوترينو مزدوجة تسوس الفيزياء النووية (Neutrinoless الاضمحلال المزدوج بيتا).

النيوترونات تأتي من؟

هنا النيوترونات التغيير من نواة لعملية عفوية: الاضمحلال (تسوس بيتا). الاضمحلال من الطبيعة غير المستقرة بحيث نوى تميل إلى الاستقرار في نوى في بروتون أكثر ملاءمة - نسبة النيوترونات. على سبيل المثال، إذا نوى بروتون الأولية قبل الاضمحلال (النواة) هي أكثر من اللازم، بيتا بروتون] سوف تضمحل إلى نيوترون، في حين انبعاث البوزيترون والنيوترينو. هذه العملية هي تسوس إيجابي. وبالمثل، إذا كانت النواة الأولى في العديد من النيوترونات، بيتا النيوترون] سوف تتحلل إلى بروتون، في حين تنبعث منها الإلكترون (البوزيترون جسيم مضاد) ومضاد للنيوترينو. وتسمى هذه العملية تسوس -- السلبي.

نواة ونواة نواة ابنة مختلفة. والمقارنة النواة، نواة ابنة عادة ما تكون أكثر استقرارا. وبسبب هذه العملية، وطبيعة نسبة اختيار بين هذه العناصر يمكن أن توجد على الأرض، والعناصر المختلفة. الفيزيائي الأمريكي الصيني CS وو في عام 1957 أثبت عدم الحفظ التكافؤ في التفاعلات الضعيفة هو استخدام الكوبالت 60 سلبي تسوس النوى، و تسوس الإلكترونات أو البوزيترونات المنبعثة من Bekkerel نوع واحد وماري كوري في أواخر 19 وأوائل القرن 20th اكتشاف النشاط الإشعاعي. هو عملية تفاعل تسوس ضعيفة، كل تسوس يحدث يرافقه حتما عن إنتاج وإطلاق النيوترينو أو النيترون المضاد. استطرادا، وهو الاضمحلال المزدوج، على سبيل المثال، وتسوس اثنين متتالية سلبية ، اثنين واثنين الإلكترونات يجب أن تنبعث النترينو.

كيف يمكنني التحقق من ماجورانا فرميون الوجود؟

انقر نقرا مزدوجا بيتا تسوس مفهوم وضعت أصلا من قبل ماريا قه Peite - ماير (ماريا ماير، الفيزياء النووية الأميركي المولود في ألمانيا، بعد الفائز الإناث الثاني ماري كوري على جائزة نوبل في الفيزياء) في وقت مبكر في عام 1935 المقترح في. اثنين سلبية غير عادية بيتا تسوس الإفراج عن اثنين من الإلكترونات واثنين من مكافحة النيوترونات، والتي تم التحقق تجريبيا. المغري إلى التكهن بأن، إذا النيوترينو هو ماجورانا فرميون، ثم انقر نقرا مزدوجا تسوس بيتا يمكن الإفراج دون أية حال كاملة النيوترونات، وتسمى هذه العملية عدم وجود تسوس النيوترينو مزدوجة .

النيوترينو مزدوجة تسوس دون رؤية زوج واحد فقط من زوج من الإلكترونات أو البوزيترونات، وليس رؤية النيوترونات المنبعثة. وتشير أبسط نظرية ذلك، لأن اثنين من النيوترونات لإبادة الإيجابي والسلبي المتبادل، وعملية فيزيائية ما يعادل يتم تحرير الأساسية في ماصة للجبهة النيوترينو. وهذا هو، إذا كانت التجربة أثبتت أنه لا يوجد النيوترينو مزدوجة تسوس موجود، ثم النيوترينو يمكن أن يكون ماجورانا فرميون. هذا هو ماجورانا فرميون الحقيقي فقط التحقق التجريبية موثوق بها.

لماذا لم يتم التحقق ماجورانا فرميون الحقيقي؟

ولكن اليوم، وبعد 80 عاما من ماجورانا توقعت، لا تزال غير مقتنعة بأن أي تجارب على النيوترينو تسوس بيتا مزدوجة موجودة. والسبب هو أن لا النيوترينو مزدوجة تسوس في الطبيعة هي حالة نادرة للغاية . أولا، يمكن لهذه العملية أن تتم إلا في عدد قليل جدا من النوى. تلاه سهم غير نيوترينو- مزدوجة تسوس هو عملية بطيئة للغاية من النووي، الانتظار من أجل أن تأخذ من تلقاء أنفسهم وقتا طويلا لتظهر. هذا يؤدي إلى احتمال الملاحظ هو جدا، صغيرة جدا، وبالتالي فإن تجربة صعبة للغاية. ومع ذلك، لا الملاحظة التجريبية من النيوترينو مزدوجة تسوس كان واحدا من أكثر المجالات الهامة للأبحاث الفيزياء النووية، والمنافسة الدولية الشرسة.

وهكذا، في الوقت الحاضر، وكلها تسعى وجدت ليس صحيحا ماجورانا فرميون . Maiorana منذ 80 عاما وتوقع ولم أكد الجسيمات ماجورانا تجريبيا، لأن "الصيد" الحقيقي إلى أي نقطة للإشارة نيوترينو صعب للغاية. في نهاية المطاف جسيمات ماجورانا وجدت سيساعدنا على مزيد من فهم المستقبل، أصل وتطور الأنواع، وتاريخ تشكيل عناصر الكون والطبيعة. علاوة على ذلك، ماجورانا اقترح أيضا نوع ثالث من الجسيمات شبه مجهرية أخرى من الأرز، وليس البوزونات والفرميونات رسوم. بل هو نوع خاص من الجسيمات الأولية التي هي جسيم مضاد الخاصة به. ومع ذلك، فقد اقترضت "ماجورانا" فيزياء المادة المكثفة لتمثيل فئة من جزيئات (جسيمات لا الابتدائية، ولكن الجسيمات أو تطور أشباه الجسيمات المتولدة عدد كبير من الجسيمات والتفاعل بين البيئة)، وخصائص هذه الجسيمات هو جسيم مضاد هو نفسه.

على بطاقة الأعمال

المحرر: وان يونيو

نرحب إحالتها إلى دائرة من الأصدقاء الشخصية

هذا المقال من شبكة شل

يرجى الاتصال على طبع أذن: sns@guokr.com

المساهمون الاتصال scientificguokr@163.com