Обзор результатов нового низкоэнергетического эксперимента CLAS. Подробности читайте
в нашей статье: Эксперимент CLAS: хирургическое вмешательство в протон.
Доложены новые данные по прямому измерению массы антинейтрино с помощью
криогенных детекторов. Читайте подробный рассказ об этом эксперименте в
нашей заметке.
Ограничение сверху на массу нейтрино пока составило 21.7 эВ.
Эксперимент KARMEN в Резерфордовской Лаборатории под Оксфордом
позволяет исследовать распады "покоящихся" мюонов и пионов.
В данной статье сообщается о поиске электронных антинейтрино среди продуктов
распада положительного мюона. Если лептонное число
сохраняется в распаде, то положительный мюон будет распадаться
на позитрон, мюонное антинейтрино и электронное нейтрино. Электронного АНТИнейтрино
среди продуктов распада быть не должно. Если же они есть, то это будет означать
сильное нарушение лептонного числа.
Эксперимент сообщает, что такого процесса не обнаружено,
а ограничение сверху на соответствующую парциальную ширину распада
составляет порядка 10-3. Это уже само по себе полезное число
для теоретических конструкций, но самое главное, это ограничение позволяет вычеркнуть
этот распад из числа возможных альтернативных объяснений сигналу LSND (напомним,
что коллаборация LSND обнаружила
избыток электронных антинейтрино,
который наиболее естественно интерпретируется как осцилляции нейтрино в толще вещества).
Большой обзор по солнечной нейтринной физике. Включает обсуждение
солнечных моделей, происхождение солнечных нейтрино, методики их детектирования,
описываются ранние результаты. Затем идет подробный рассказ
о проблеме солнечных нейтрино и ее разрешении коллайборацией SNO.
(Читайте про это в нашей новости,
а также в популярных заметках Николая Никитина:
К открытию массы нейтрино: "Первые результаты работы Нейтринной обсерватории Садбери" и
Прямое доказательство наблюдения нейтринных осцилляций).
Наконец, завершает рассказ перечень
будущих проектов.
Предлагается новый метод прецизионного измерения энергии электронного пучка
в будущих линейных электрон-позитронных коллайдерах. Метод основан на прецессии
спина электрона в магнитном поле, причем скорость прецессии линейно зависит от энергии
ультрарелятивистского электрона. В области энергий порядка ТэВ, это вращение очень велико:
на слегка изогнутом участке траектории, когда пучок поворачивается магнитным полем
менее, чем на 1 градус, спин успевает пропрецессировать вокруг оси магнитного
поля почти четыре полных оборота! Поэтому если измерить продольную компоненту
электронного спина до и после такого участка траектории, то можно восстановить
энергию электрона, а значит, померять и энергию пучка. В статье подробно разбираются
источники погрешностей и делается вывод, что энергию пчка можно будет померять
с относительной точностью 10-5.
В современном коллайдерном эксперименте частицы не просто разгоняют пока могут
и сталкивают друг с другом, а постоянно контролируют параметры пучка.
В особенности важны такие важные и капризные параметры пучка, как его поперечные размеры.
Один из методов, позволяющих "пощупать" пучок непосредственно перед местом
столкновения является так называемый лазерный шнур. Обычный лазерный луч
максимально фокусируется в области пучка, позволяя таким образом
создать в пространстве область размером порядка длины волны
с высокой концентрацией фотонов. Эти фотоны могут время от времени "стукаться"
о быстро летящие электроны и, за счет обратного комптон-эффекта, рассеиваться
уже в виде высокоэнергетических гамма-квантов. Детектируя их, можно в конце концов
узнать плотность электронного пучка в области фокусировки. Затем, сканируя пучок
в поперечной плоскости, можно с высокой точностью выяснить его профиль и все
нужные размеры.
Долгое время считалось, что такой метод приводит только к выбыванию небольшого числа
электронов из пучка, но не влияет на остальные электроны. Автор этой которкой заметки
подвергает сомнению это заключение. Он показывает, что ВСЕ электроны получают
дополнительный толчок, величина которого пропорциональна плотности мощности излучения.
Таким образом, считать этот метод "невозмущающим" нельзя. Правда, оказывается, что
для высокоэнергетических пучков эти возмущения не так уж и важны.
Кроме этого, автор указывает, что сам по себе этот эффект интересный,
и не исключены возможности его конструктивного использования.
Описывается будущий эксперимент KEK-E246, цель которого -- поиск поперечной поляризации
в распаде
Если взять бета-радиактивные ядра с небольшим периодом полураспада (например ядра гелия-6) и разогнать
их до ультрарелятивистских скоростей, то на выходе мы будем иметь узкий нейтринный
пучок с высокой степенью монохроматичности. Такая конструкция была
предложена совсем недавно и получила название бета-пучок.
Кроме своих выгодных кинематических параметров, такой пучок вдобавок очень чист --
в нем изначально нет примеси мюонных нейтрино. Вкупе с детектором, отстоящим
на расстояниях в несколько сотен или тысяч километров, но лежащим на пути пучка,
такой эксперимент позволит изучить параметры CP-нарушения с очень высокой точностью.
Вместе же с аналогичным пучком мюонных нейтрино, этот эксперимент позволит
провести поиск новых эффектов CP-нарушения и возможных эффектов CPT-нарушения.
Описывается готовящийся сейчас эксперимент CUORE
(первая стадия которого названа CUORICINO) и его физическая подоплека.
CUORE -- эксперимент по поиску и изучению редких событий.
Под этим общим термином в данном случае подразумеваются такие процессы,
как безнейтринный двойной бета-распад,
а также возможные реакции, инициированные частицами небарионной темной материи.
Эти, казалось бы совершенно разные, явления объединяет одно -- для их регистрации
необходим детектор с ультра-низким уровнем шумов.
Это подразумевает, прежде всего, максимально чистые с точки зрения радиактивности,
материалы детектора. Кроме того, критически важным является в таких экспериментах
нижний порог регистрации, Здесь очень полезными оказываются
криогенные детекторы, разработанные в последние несколько лет, которые, в отличие
от обычных "ионизационных" детекторов, чувствуют выделившееся тепло.
Наконец, в статье подробно описываются многочисленные источники шумов,
которые пришлось устранять.
Магнитные монополи теория не запрещает, а многие теоретические модели, наоборот,
их предсказывают, но только почему-то в окружающем нас мире их нет.
Их совсем нет или их просто очень мало? Ответ на этот вопрос пытаются дать --
пока что безуспешные -- поиски магнитных монополей, благо что осуществляется этот
поиск не так сложно. Кроме того, не следует забывать, что монополь (по крайней мере,
так называемый GUT-монополь) -- это настоящая Вселенная в маковом зернышке.
Если издалека он выглядит просто как одиночный магнитный заряд,
то чем ближе мы подходим к его сердцевине, тем более интересные свойства
нам открываются. Можно сказать,что внутри, в самом центре монополя условия
такие же, как и в самой ранней Вселенной: то есть, там тоже кишат
тяжелые элементарные частицы, там тоже электрослабая симметрия предстает еще в ненарушенном
виде, там тоже все взаимодействия еще объединены. И все это -- в одном только монополе!
Обзор краткий, но легко читаемый.
1. Сильные взаимодействия
Authors: Patrizia Rossi, for the CLAS Collaboration
Comments: LaTex, 11 pages, 11 figures. Talk presented at the "XLI International Winter Meeting on Nuclear Physics", Bormio January 2003
2. Физика нейтрино
Authors: C.Arnaboldi, C.Brofferio, O.Cremonesi, E.Fiorini, A.Giuliani, C.Lo Bianco, B.Margesin, L.Martensson, A.Nucciotti, M.Pavan, G.Pessina, S.Pirro, E.Previtali, M.Sisti, M.Zen
Comments: 3 pages, 3 figures. Submitted to Phys. Rev. Lett
Authors: B. Armbruster, et al.
Comments: 10 pages, including 1 figure, 1 table
Authors: Lino Miramonti, Franco Reseghetti
Comments: 139 pages, 42 figures
Journal-ref: La Rivista del Nuovo Cimento, Vol. 25 N. 7 (2002)
3. Методика эксперимента в ФЭЧ
Authors: V.I. Telnov (Institute of Nuclear Physics, Novosibirsk, Russia)
Comments: 6 pages, Latex, 4 figures(.eps). Talk at 26-th Advanced ICFA Beam Dynamic Workshop on Nanometre-Size Colliding Beams (Nanobeam2002), Lausanne, Switzerland, Sept 2-6, 2002. Submitted to Phys.Rev.ST Accel.Beams
Authors: V.I. Telnov (Institute of Nuclear Physics, Novosibirsk, Russia)
Comments: 3 pages, Latex. Talk at 26-th Advanced ICFA Beam Dynamic Workshop on Nanometre-Size Colliding Beams (Nanobeam2002), Lausanne, Switzerland, Sept 2-6, 2002. Submitted to Nucl. Instr. and Methods A
4. Проекты будущих экспериментов
Authors: the KEK-E246 Collaboration: M. Abe, et al
Comments: 56 pages, 30 figures, submitted to NIM
Authors: Mauro Mezzetto
Comments: Invited talk at the Nufact02 Workshop, Imperial College of Science, Technology and Medicine, London, July 2002
Authors: CUORE Collaboration
Comments: 36 pages, 5 figures. Submitted to Astrop. Phys
5. Поиск экзотики
Authors: G. Giacomelli, L. Patrizii