Физики впервые измерили размер нейтрино, и они оказались неожиданно большими

Представьте себе частицу, настолько неуловимую, что она способна пронзить насквозь Землю, даже не заметив этого. Речь идёт о нейтрино — одной из самых загадочных и малоизученных частиц во Вселенной. Долгое время физики даже не могли точно сказать, есть ли у нейтрино масса. А вопрос о размере этих «призраков» микромира и вовсе казался чем-то из области фантастики. Но, похоже, завеса тайны начинает приоткрываться.
Международная команда учёных, опубликовавшая свои результаты в престижном журнале Nature, сделала, казалось бы, невозможное: они с определённой долей точности измерили «размер» нейтрино. И, честно говоря, результаты оказались весьма неожиданными.
Как поймать неуловимое? Или хитроумный эксперимент с бериллием
Как вообще можно измерить то, что практически не взаимодействует с материей? Здесь на помощь пришла… радиоактивность. В чём же дело? Учёные сфокусировались на процессе радиоактивного распада бериллия. При этом один из электронов атома бериллия «сливается» с протоном, превращая его в нейтрон. В результате этой «внутриатомной трансформации» образуется атом лития. Но самое интересное происходит дальше.
Высвобождается энергия. И эта энергия, словно невидимый бильярдный кий, толкает новоиспечённый атом лития в одну сторону, а одновременно с этим вылетающее нейтрино — в противоположную. Помните третий закон Ньютона, который мы учили в школе? Действие равно противодействию! Именно этот принцип и лёг в основу эксперимента.
Учёные поместили бериллий в ускоритель частиц (чтобы «запустить» процесс распада) и окружили его сверхчувствительными детекторами. Эти детекторы, словно неутомимые стражи, фиксировали малейшие изменения импульса атомов лития. А знаете, что? По этим изменениям, как по косвенным уликам, удалось вычислить характеристики «убегающего» нейтрино, в том числе и его «размер».
Больше, чем кажется: что на самом деле измерили физики?
Полученное значение — 6,2 пикометра (это одна триллионная часть метра!). Много это или мало? Для сравнения, размер атомного ядра — в тысячи раз меньше! И вот тут начинается самое интересное.
Дело в том, что, говоря о «размере» нейтрино, физики имеют в виду не совсем то, что мы привыкли понимать под этим словом. Речь идёт не о жёстких границах, как у, скажем, теннисного мяча. Нейтрино — это квантовомеханический объект, а значит, его поведение описывается законами вероятности. То, что измерили учёные, — это, по сути, пространственная протяженность волнового пакета нейтрино, область, где вероятность обнаружить эту частицу наиболее высока.
И эта область оказалась значительно больше, чем размеры атомных ядер! Это открытие не просто добавляет ещё один штрих к портрету нейтрино, но и заставляет по-новому взглянуть на его квантовую природу.
Зачем нам это знать? Перспективы…
Подробнее https://7ooo.ru/group/2025/02/15/258-fiziki-vpervye-izmerili-razmer-neytrino-i-oni-okazalis-neozhidanno-bolshimi-grss-381856821.html