ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಆಸಿಲೇಷನ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳೊಂದಿಗೆ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮ್ಯಾಟರ್-ಆಂಟಿಮಾಟರ್ ಅಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿಯ ರಹಸ್ಯವನ್ನು ಅನಾವರಣಗೊಳಿಸುವುದು

T2K, ದೀರ್ಘ-ಬೇಸ್‌ಲೈನ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಜಪಾನ್‌ನಲ್ಲಿನ ಆಂದೋಲನ ಪ್ರಯೋಗವು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಒಂದು ಅವಲೋಕನವನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವರು ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಬಲವಾದ ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದ್ದಾರೆ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ಆಂಟಿಮಾಟರ್ ಕೌಂಟರ್ಪಾರ್ಟ್, ಆಂಟಿ-ನ್ಯೂಟ್ರಿನೋಸ್. ಈ ಅವಲೋಕನವು ವಿಜ್ಞಾನದ ಅತಿದೊಡ್ಡ ರಹಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ವಿವರಿಸುವಲ್ಲಿ ಸುಳಿವು ನೀಡುತ್ತದೆ - ಪ್ರಾಬಲ್ಯದ ವಿವರಣೆ ಮ್ಯಾಟರ್ ರಲ್ಲಿ ಯೂನಿವರ್ಸ್ ಪ್ರತಿ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ, ಮತ್ತು ಹೀಗೆ ನಮ್ಮ ಅಸ್ತಿತ್ವ.

ನಮ್ಮ ಮ್ಯಾಟರ್ಆಂಟಿಮಾಟರ್ ಅಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿ ಯೂನಿವರ್ಸ್

ವಿಶ್ವವಿಜ್ಞಾನದ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ, ಬಿಗ್-ಬ್ಯಾಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಪ್ರತಿಕಣಗಳು ಜೋಡಿಯಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಆಂಟಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಆಂಟಿಮಾಟರ್‌ಗಳಾಗಿವೆ ಮ್ಯಾಟರ್ ಕೌಂಟರ್ಪಾರ್ಟ್ಸ್ ಅಂದರೆ ಕಣಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ದಿ ಯೂನಿವರ್ಸ್ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಕೇವಲ ಮ್ಯಾಟರ್‌ನಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಎಂಬುದು ಬಿಗ್-ಬ್ಯಾಂಗ್ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಮ್ಯಾಟರ್-ಆಂಟಿಮ್ಯಾಟರ್ ಸಮ್ಮಿತಿ ಮುರಿದುಹೋಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಜೋಡಿಗಳು ಮತ್ತೆ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಾಶಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇನ್ನೂ ಸಿಪಿ-ಸಮ್ಮಿತಿ ಉಲ್ಲಂಘನೆಯ ಸಹಿಗಳನ್ನು ಹುಡುಕುತ್ತಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಮುರಿದ ಮ್ಯಾಟರ್-ಆಂಟಿಮ್ಯಾಟರ್ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಯೂನಿವರ್ಸ್.

CP-ಸಮ್ಮಿತಿಯು ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಸಮ್ಮಿತಿಗಳ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ - ಚಾರ್ಜ್-ಸಂಯೋಗ (C) ಮತ್ತು ಪ್ಯಾರಿಟಿ-ರಿವರ್ಸಲ್ (P). ಚಾರ್ಜ್-ಸಂಯೋಜನೆ C ಅನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣದ ಮೇಲೆ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಅದರ ಚಾರ್ಜ್ನ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಕಣವು ಋಣಾತ್ಮಕ-ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ. C. ಪ್ಯಾರಿಟಿ-ರಿವರ್ಸಲ್ ಸಮ್ಮಿತಿಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ತಟಸ್ಥ ಕಣಗಳು ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ, ಅದು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿರುವ ಕಣದ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕಗಳನ್ನು ಹಿಮ್ಮುಖಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ - ಆದ್ದರಿಂದ ಬಲಗೈ ಕಣವು ಎಡಗೈ ಆಗುತ್ತದೆ, ಒಬ್ಬರು ಕನ್ನಡಿಯ ಮುಂದೆ ನಿಂತಾಗ ಏನಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, CP ಬಲಗೈಯ ಋಣಾತ್ಮಕ-ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ಕಣದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದಾಗ, ಅದು ಎಡಗೈ ಧನಾತ್ಮಕ-ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ಕಣವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ಆಂಟಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್ ಆಗಿದೆ. ಹೀಗೆ ಮ್ಯಾಟರ್ ಮತ್ತು ಆಂಟಿಮಾಟರ್ ಸಿಪಿ-ಸಮ್ಮಿತಿಯ ಮೂಲಕ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಗಮನಿಸಲಾದದನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು CP ಅನ್ನು ಉಲ್ಲಂಘಿಸಿರಬೇಕು ಮ್ಯಾಟರ್-ಆಂಟಿಮ್ಯಾಟರ್ ಅಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿ, ಇದನ್ನು ಮೊದಲು 1967 ರಲ್ಲಿ ಸಖರೋವ್ ಸೂಚಿಸಿದರು (1).

ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳು CP-ಸಮ್ಮಿತಿಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ CP-ಉಲ್ಲಂಘನೆಯನ್ನು ಹುಡುಕುವ ಏಕೈಕ ಸ್ಥಳವೆಂದರೆ ಕ್ವಾರ್ಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಲೆಪ್ಟಾನ್‌ಗಳು, ಅದು ದುರ್ಬಲ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಕ್ವಾರ್ಕ್-ಸೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಪಿ-ಉಲ್ಲಂಘನೆಯನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಂದಾಜು ಅಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಇದು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಯೂನಿವರ್ಸ್. ಆದ್ದರಿಂದ ಲೆಪ್ಟಾನ್-ಸೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿನ ಸಿಪಿ-ಉಲ್ಲಂಘನೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಅದರ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ವಿಶೇಷ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಯೂನಿವರ್ಸ್. ಲೆಪ್ಟಾನ್-ಸೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿನ ಸಿಪಿ-ಉಲ್ಲಂಘನೆಯನ್ನು ಲೆಪ್ಟೋಜೆನೆಸಿಸ್ (2) ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಮ್ಯಾಟರ್-ಆಂಟಿಮ್ಯಾಟರ್ ಅಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು.

ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಏಕೆ ಮುಖ್ಯ?

ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಶೂನ್ಯ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕೃತಿಯ ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕದಾದ, ಬೃಹತ್ ಕಣಗಳಾಗಿವೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ತಟಸ್ಥವಾಗಿರುವುದು, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸಂವಹನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳು ಬಲವಾದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು 0.1 eV (~ 2 × 10-) ಕ್ರಮದ ಸಣ್ಣ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.³⁷ಕೆಜಿ), ಆದ್ದರಿಂದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ತುಂಬಾ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದೇ ದಾರಿ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಅಲ್ಪ-ಶ್ರೇಣಿಯ ದುರ್ಬಲ ಸಂವಹನಗಳ ಮೂಲಕ ಇತರ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ಮಾಡಬಹುದು.

ಈ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಸಂವಾದಿಸುವ ಆಸ್ತಿ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳುಆದಾಗ್ಯೂ, ದೂರದ ಖಗೋಳ ಭೌತಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ತನಿಖೆಯನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅಂತರತಾರಾ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಇರುವ ಧೂಳು, ಅನಿಲ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಹಿನ್ನೆಲೆ ವಿಕಿರಣಗಳಿಂದ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಹ ಅಸ್ಪಷ್ಟಗೊಳಿಸಬಹುದು, ಹರಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಹರಡಬಹುದು, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅಡೆತಡೆಯಿಲ್ಲದೆ ಹಾದುಹೋಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ-ಆಧಾರಿತ ಶೋಧಕಗಳನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು. ಪ್ರಸ್ತುತ ಸನ್ನಿವೇಶದಲ್ಲಿ, ದುರ್ಬಲವಾಗಿ-ಸಂವಾದಿಸುವುದರಿಂದ, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ-ಸೆಕ್ಟರ್ ಸಿಪಿ-ಉಲ್ಲಂಘನೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡಲು ಸಮರ್ಥ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಯಾಗಿರಬಹುದು.

ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಆಂದೋಲನ ಮತ್ತು ಸಿಪಿ-ಉಲ್ಲಂಘನೆ

ಮೂರು ವಿಧದ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳಿವೆ (𝜈) - 𝜈_𝑒,_𝜇 ಮತ್ತು 𝜈_𝜏 - ಪ್ರತಿ ಲೆಪ್ಟಾನ್ ಸುವಾಸನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ (ಇ), ಮ್ಯೂನ್ (𝜇) ಮತ್ತು ಟೌ (𝜏). ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಅನುಗುಣವಾದ ಸುವಾಸನೆಯ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಲೆಪ್ಟಾನ್ ಜೊತೆಗಿನ ದುರ್ಬಲ ಸಂವಹನಗಳ ಮೂಲಕ ಫ್ಲೇವರ್-ಐಜೆನ್‌ಸ್ಟೇಟ್‌ಗಳಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅವು ಮಾಸ್-ಐಜೆನ್‌ಸ್ಟೇಟ್‌ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳೊಂದಿಗೆ ರಾಜ್ಯಗಳಾಗಿ ಹರಡುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಮೂಲದಲ್ಲಿ ಖಚಿತವಾದ ಸುವಾಸನೆಯ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಕಿರಣವು ಕೆಲವು ಮಾರ್ಗ-ಉದ್ದದ ಮೂಲಕ ಪ್ರಯಾಣಿಸಿದ ನಂತರ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ಸುವಾಸನೆಗಳ ಮಿಶ್ರಣವಾಗುತ್ತದೆ - ವಿಭಿನ್ನ ಪರಿಮಳದ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಪ್ರಮಾಣವು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಆಂದೋಲನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಈ ಸಣ್ಣ ಕಣಗಳನ್ನು ಬಹಳ ವಿಶೇಷವಾಗಿಸುತ್ತದೆ!

ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಫ್ಲೇವರ್-ಐಜೆನ್‌ಸ್ಟೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ಎಲ್ಲಾ ಮೂರು ಮಾಸ್-ಐಜೆನ್‌ಸ್ಟೇಟ್‌ಗಳ ರೇಖೀಯ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ಮತ್ತು ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಪಾಂಟೆಕೋರ್ವೊ-ಮಾಕಿ-ನಕಾಗಾವಾ-ಸಕಟಾ (ಪಿಎಂಎನ್‌ಎಸ್) ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ (ಪಿಎಂಎನ್‌ಎಸ್) ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ (3,4) ಎಂಬ ಏಕೀಕೃತ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನಿಂದ ವಿವರಿಸಬಹುದು. ,3). ಈ XNUMX-ಆಯಾಮದ ಏಕೀಕೃತ ಮಿಕ್ಸಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಮೂರು ಮಿಶ್ರಣ ಕೋನಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಹಂತಗಳಿಂದ ನಿಯತಾಂಕಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಈ ಸಂಕೀರ್ಣ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಆಂದೋಲನವು ಒಂದು ಹಂತಕ್ಕೆ ಮಾತ್ರ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಹೆಸರಿಸಲಾಗಿದೆ 𝛿_𝐶𝑃, ಮತ್ತು ಇದು ಲೆಪ್ಟಾನ್-ಸೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಪಿ-ಉಲ್ಲಂಘನೆಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಮೂಲವಾಗಿದೆ. 𝛿_𝐶𝑃 −180° ಮತ್ತು 180° ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಆದರೆ 𝛿_𝐶𝑃=0, ±180° ಎಂದರೆ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಮತ್ತು ಆಂಟಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು CP ಅನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ, 𝛿_𝐶𝑃=±90° ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಮಾಡೆಲ್‌ನ ಲೆಪ್ಟಾನ್-ಸೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ CP-ಉಲ್ಲಂಘನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಮಧ್ಯಂತರ ಮೌಲ್ಯವು ವಿವಿಧ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಪಿ-ಉಲ್ಲಂಘನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ 𝛿 ಮಾಪನ_𝐶𝑃 ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಸಮುದಾಯದ ಪ್ರಮುಖ ಗುರಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.

ಆಂದೋಲನ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಮಾಪನ

ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಸೂರ್ಯ, ಇತರ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ನೋವಾಗಳಂತೆ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೇರಳವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಅವು ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಹರಿವಿನ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಲು, ಸುಮಾರು 100 ಟ್ರಿಲಿಯನ್ ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ನಮ್ಮ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಅವರು ತುಂಬಾ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವುದರಿಂದ ನಮಗೆ ಅದು ತಿಳಿದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಆಂದೋಲನ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮಾಪನವನ್ನು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಸವಾಲಿನ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ!

ಈ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗದ ಕಣಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲು, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಕಿಲೋ-ಟನ್‌ಗಳಷ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ಮಹತ್ವದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಹಲವಾರು ವರ್ಷಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಅವರ ದುರ್ಬಲ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಕಾರಣ, ಪೌಲಿಯು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸುಮಾರು 25 ವರ್ಷಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡರು, 1932 ರಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಬೀಟಾ ಕೊಳೆತದಲ್ಲಿನ ಶಕ್ತಿ-ಆವೇಗ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಪಾಲಿಯು ತಮ್ಮ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಿದ ನಂತರ (ಚಿತ್ರ (5) ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ).

ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಎಲ್ಲಾ ಮೂರು ಮಿಶ್ರಣ ಕೋನಗಳನ್ನು 90% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ 99.73% (3𝜎) ವಿಶ್ವಾಸದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಿದ್ದಾರೆ (6). ಸೌರ ಮತ್ತು ವಾಯುಮಂಡಲದ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಎರಡು ಮಿಶ್ರಣ ಕೋನಗಳು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಮೂರನೇ ಕೋನ (ಹೆಸರು 𝜃₁₃) ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಸರಿಸುಮಾರು 8.6° ಆಗಿರುವ ಉತ್ತಮ-ಸರಿಹೊಂದಿದ ಮೌಲ್ಯ, ಮತ್ತು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ 2011 ರಲ್ಲಿ ಚೀನಾದಲ್ಲಿ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಪ್ರಯೋಗದ ದಯಾ-ಬೇ ಮೂಲಕ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾಯಿತು. PMNS ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ, ಹಂತ 𝛿_𝐶𝑃 ಪಾಪದ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ₁₃𝑒^{±𝑖𝛿_𝐶𝑃,} 𝛿 ನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಳತೆಯನ್ನು ಮಾಡುತ್ತಿದೆ_𝐶𝑃 ಕಷ್ಟ.

ಕ್ವಾರ್ಕ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ-ಸೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಪಿ-ಉಲ್ಲಂಘನೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸುವ ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಜಾರ್ಲ್‌ಸ್ಕಾಗ್ ಅಸ್ಥಿರ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ 𝐽_𝐶𝑃 (7), ಇದು ಮಿಶ್ರಣ ಕೋನಗಳ ಕಾರ್ಯ ಮತ್ತು CP-ಉಲ್ಲಂಘಿಸುವ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಕ್ವಾರ್ಕ್-ಸೆಕ್ಟರ್ 𝐽_𝐶𝑃~ 3 × 10^-5 , ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ-ವಲಯಕ್ಕೆ 𝐽_𝐶𝑃~0.033 ಪಾಪ𝛿_𝐶𝑃, ಮತ್ತು ಹೀಗೆ 𝐽 ಗಿಂತ ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಮೂರು ಆರ್ಡರ್‌ಗಳವರೆಗೆ ಇರಬಹುದು_𝐶𝑃 ಕ್ವಾರ್ಕ್-ಸೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ, 𝛿 ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ_𝐶𝑃.

T2K ಯಿಂದ ಫಲಿತಾಂಶ - ಮ್ಯಾಟರ್-ಆಂಟಿಮ್ಯಾಟರ್ ಅಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿಯ ರಹಸ್ಯವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವ ಕಡೆಗೆ ಸುಳಿವು

ದೀರ್ಘ-ಬೇಸ್‌ಲೈನ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಆಂದೋಲನ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ T2K (ಜಪಾನ್‌ನಲ್ಲಿ ಟೊಕೈ-ಟು-ಕಮಿಯೋಕಾ), ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಅಥವಾ ಆಂಟಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಜಪಾನ್ ಪ್ರೋಟಾನ್ ವೇಗವರ್ಧಕ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಕೀರ್ಣದಲ್ಲಿ (J-PARC) ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೂಪರ್-ಕಾಮಿಯೊಕಾಂಡೆಯಲ್ಲಿನ ವಾಟರ್-ಸೆರೆಂಕೋವ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೂಲಕ 295 ಕಿಮೀ ದೂರ ಕ್ರಮಿಸಿದ ನಂತರ. ಏಕೆಂದರೆ ಈ ವೇಗವರ್ಧಕವು 𝜈 ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು_𝜇 ಅಥವಾ ಅದರ ಆಂಟಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್ 𝜈̅𝜇, ಮತ್ತು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಬಹುದು_𝜇,𝜈_𝑒 ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಆಂಟಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ 𝜈̅, 𝜈̅𝑒, ಅವು ನಾಲ್ಕು ವಿಭಿನ್ನ ಆಂದೋಲನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಆಂದೋಲನ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಮೇಲೆ ಸಮರ್ಥ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, CP-ಉಲ್ಲಂಘಿಸುವ ಹಂತ 𝛿_𝐶𝑃 ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಸುವಾಸನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಆಂದೋಲನಗಳಲ್ಲಿ 𝜇→𝜈𝑒 ಮತ್ತು 𝜈̅𝜇→𝜈̅𝑒 - ಈ ಎರಡು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿನ ಯಾವುದೇ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಲೆಪ್ಟಾನ್-ಸೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಪಿ-ಉಲ್ಲಂಘನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ, T2K ಸಹಯೋಗವು 2009 ಮತ್ತು 2018 (8) ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಡೇಟಾವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಸಿಪಿ-ಉಲ್ಲಂಘನೆಯ ಮೇಲೆ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ. ಈ ಹೊಸ ಫಲಿತಾಂಶವು 𝛿 ಎಲ್ಲಾ ಸಂಭಾವ್ಯ ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 42% ಅನ್ನು ತಳ್ಳಿಹಾಕಿದೆ_𝐶𝑃. ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, CP ಅನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸಿದಾಗ 95% ವಿಶ್ವಾಸದಿಂದ ಹೊರಗಿಡಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ CP-ಉಲ್ಲಂಘನೆಗೆ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಹೊಸ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ಕ್ಲೈಮ್ ಮಾಡಲು 5𝜎 (ಅಂದರೆ 99.999%) ವಿಶ್ವಾಸದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ಅಂಕಿಅಂಶಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಮತ್ತು ಸಿಪಿ-ಉಲ್ಲಂಘಿಸುವ ಹಂತದ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ ಇತ್ತೀಚಿನ T2K ಫಲಿತಾಂಶವು ಮ್ಯಾಟರ್-ಆಂಟಿಮ್ಯಾಟರ್ ಅಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿಯ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಾಗಿದೆ ಯೂನಿವರ್ಸ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ-ಸೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಪಿ-ಉಲ್ಲಂಘನೆಯ ಮೂಲಕ, ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ.

***

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು:

1. ಸಖರೋವ್, ಆಂಡ್ರೇ ಡಿ., 1991. ''ಸಿಪಿ ಅಸ್ಥಿರತೆಯ ಉಲ್ಲಂಘನೆ, ಸಿ ಅಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿ ಮತ್ತು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಬ್ಯಾರಿಯನ್ ಅಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿ''. ಸೋವಿಯತ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಉಸ್ಪೆಖಿ, 1991, 34 (5), 392–393. ನಾನ: https://doi.org/10.1070/PU1991v034n05ABEH002497

2. ಬರಿ ಪಾಸ್ಕ್ವೇಲ್ ಡಿ, 2012. ಲೆಪ್ಟೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಪರಿಚಯ. ಸಮಕಾಲೀನ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಸಂಪುಟ 53, 2012 – ಸಂಚಿಕೆ 4 ಪುಟಗಳು 315-338. ನಾನ: https://doi.org/10.1080/00107514.2012.701096

3. ಮಕಿ ಝಡ್., ನಕಗಾವಾ ಎಂ. ಮತ್ತು ಸಕಟಾ ಎಸ್., 1962. ಎಲಿಮೆಂಟರಿ ಕಣಗಳ ಏಕೀಕೃತ ಮಾದರಿಯ ಮೇಲಿನ ಟೀಕೆಗಳು. ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಗತಿ, ಸಂಪುಟ 28, ಸಂಚಿಕೆ 5, ನವೆಂಬರ್ 1962, ಪುಟಗಳು 870–880, DOI: https://doi.org/10.1143/PTP.28.870

4. ಪಾಂಟೆಕೋರ್ವೊ ಬಿ., 1958. ವಿಲೋಮ ಬೀಟಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಲೆಪ್ಟನ್ ಚಾರ್ಜ್‌ನ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಅಲ್ಲ. ಜರ್ನಲ್ ಆಫ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪರಿಮೆಂಟಲ್ ಅಂಡ್ ಥಿಯರೆಟಿಕಲ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ (USSR) 34, 247-249 (ಜನವರಿ, 1958). ಆನ್‌ಲೈನ್‌ನಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/dn/e_007_01_0172.pdf. 23 ಏಪ್ರಿಲ್ 2020 ರಂದು ಪ್ರವೇಶಿಸಲಾಗಿದೆ.

5. ಇಂಡಕ್ಟಿವ್‌ಲೋಡ್, 2007. ಬೀಟಾ-ಮೈನಸ್ ಡಿಕೇ. [ಚಿತ್ರ ಆನ್‌ಲೈನ್] ಇಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ https://en.wikipedia.org/wiki/File:Beta-minus_Decay.svg. 23 ಏಪ್ರಿಲ್ 2020 ರಂದು ಪ್ರವೇಶಿಸಲಾಗಿದೆ.

6. ತನಬಾಶಿ ಎಂ., ಮತ್ತು ಇತರರು. (ಪಾರ್ಟಿಕಲ್ ಡೇಟಾ ಗ್ರೂಪ್), 2018. ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು, ಮಿಶ್ರಣ ಮತ್ತು ಆಂದೋಲನಗಳು, ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ. Rev. D98, 030001 (2018) ಮತ್ತು 2019 ಅಪ್‌ಡೇಟ್. ನಾನ: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.98.030001

7. ಜಾರ್ಲ್ಸ್ಕೋಗ್, ಸಿ., 1986. ಜಾರ್ಲ್ಸ್ಕೋಗ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತಾನೆ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ. ರೆವ್. ಲೆಟ್. 57, 2875. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.57.2875

8. T2K ಸಹಯೋಗ, 2020. ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಆಂದೋಲನಗಳಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಟರ್-ಆಂಟಿಮ್ಯಾಟರ್ ಸಮ್ಮಿತಿ-ಉಲ್ಲಂಘಿಸುವ ಹಂತದ ಮೇಲಿನ ನಿರ್ಬಂಧ. ನೇಚರ್ ಸಂಪುಟ 580, ಪುಟಗಳು339–344(2020). ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ: 15 ಏಪ್ರಿಲ್ 2020. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2177-0

***