Fizyka neutrin – wykład 11 Agnieszka Zalewska 12.05.2005 Pożegnanie oscylacji: niezachowanie CP dla neutrin, prosta czy odwrócona hierarchia mas Przyszłe detektory dla badań neutrin (referat D.Harris na konferencji NuFact2004) Jak zmierzyć masę neutrin? Pomiary masy w oparciu o kinematykę słabych rozpadów

Jeśli kąt q13 będzie nie za mały, to... neutrina atmosferyczne faza łamiąca CP neutrina słoneczne wiąże sektor atmosferyczny i słoneczny Może odpowiemy na pytania: Czy symetria CP dla neutrin jest łamana czy zachowana? Czy hierarchia mas jest prosta czy odwrócona? Pomiar asymetrii CP wymaga wyznaczenia prawdopodobieństwa oscylacji dla neutrin i dla antyneutrin, a więc potrzebujemy silnych wiązek obu rodzajów, fabryki neutrin są bardzo dobrymi kandydatami dla pomiarów CP Obliczenia pokazują, że dla fabryk neutrin pomiary dla L<700km nie są czułe na fazę CP, optymalne odległości detektorów to 3000-7000 km A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

Przyszłe intensywne źródła neutrin Superwiązki -konwencjonalne wiązki dużej intensywności, Neutrina z rozpadów p Fabryki neutrin - nowy typ akceleratora, neutrina z rozpadów m Świeży pomysł (2002 rok) przyspieszać 6He (źródło antyneutrin) i 18Ne (źródło neutrin) Wiązki b A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

Pomiary CP w oparciu o fabryki neutrin Fabryka neutrin może dostarczyć dostatecznej świetlności, aby pomiar w odległości 3000-7000 km był możliwy Można szukać albo mionów o „złym znaku” na skutek przejścia ne->nm, zaniku leptonów „dobrego” znaku lub pojawienia się leptonu t Można wyznaczyć znak Dm223 dzięki występowaniu efektów masowych przy tak dużych odległościach L A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

Przyszłe detektory do badań oscylacji (patrz referat D.Harris na konf. NuFact04, plik harris1-nufact-2004.pdf) ★0.77 → 4 MW ★～ detektor 1 Mton (Hyper-Kamiokande) 106 przypadków (razem nm i anti-nm) Łamanie CP A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

Pomiary nieoscylacyjne Pytania: Jakie są wartości mas neutrin? Czy neutrina są cząstkami Diraca czy Majorany? Czy neutrina są źródłem istotnych informacji astrofizycznych i kosmologicznych? Gdzie jest początek skali i która hierarchia mas występuje? A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

Co da pomiar masy neutrin? Odpowiedzi na pytania: Czy masy neutrin są zhierarchizowane czy zdegenerowane? Czy jednak nie mają znaczniejszego wkładu do niewidocznej materii we Wszechświecie? A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

Jak można zmierzyć masy neutrin? W oparciu o pomiary kosmologiczne: bardzo czuła metoda, ale silnie zależna od modelu W oparciu o podwójny bezneutrinowy rozpad b: bardzo czuła metoda, ale neutrino musi być cząstką Majorany Bezpośredni pomiar masy: niepotrzebne są żadne dodatkowe założenia -- z czasu przelotu neutrin z wybuchu gwiazdy supernowej -- w oparciu o analizę kinematyczną słabych rozpadów (pomiar naładowanych produktów rozpadu i zastosowanie prawa energii i pędu) A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

Jak można zmierzyć masy neutrin? A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

Bezpośredni pomiar masy neutrin w oparciu o słabe rozpady ne: w oparciu o rozpad b trytu nm: w oparciu o rozpad mezonu p (pomiar w PSI) nt: w oparciu o najwyżej krotne rozpady leptonu t (LEP) Postęp w pomiarach masy neutrin J.Wilkerson Uwaga: trzy różne skale masy dla trzech rodzajów neutrin A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

Pomiar masy ne w oparciu o rozpad b trytu 10-krotne zmniejszenie górnej granicy masy oznacza 1000-krotnie mniej przypadków -> trzeba to skompensować większą czułością eksperymentu A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

Start w 2008 roku, wyniki po 3 latach A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005

A.Zalewska, wykład 9, 20.04.2005