Просмотр кода страницы Нейтрино

{{Другие значения|Нейтрино (значения)}}
{{Информация о частице
 |цвет_фона           = 
 |имя                 = 
 |изображение         = FirstNeutrinoEventAnnotated.jpg
 |заголовок           = 
 |символ              = {{SubatomicParticle|Нейтрино}}
 |num_types           = 6 ([[электронное нейтрино]]<br>[[мюонное нейтрино]]<br>[[тау-нейтрино]] и их [[античастицы]])
 |состав              = [[фундаментальная частица]]
 |семья               = [[Фермион]]ы
 |группа              = [[Лептон]]ы
 |поколение           = {{SubatomicParticle|электронное нейтрино}}<br>{{SubatomicParticle|мюонное нейтрино}}<br>{{SubatomicParticle|тау-нейтрино}}
 |взаимодействие      = [[слабое взаимодействие|Слабое]],<br>[[гравитационное взаимодействие|гравитационное]]
 |античастица         = [[Антинейтрино]]
 |обнаружена          = 
 |масса               = меньше 0,12&nbsp;[[Электронвольт|эВ]], но не нулевая у всех [[Аромат (физика)|ароматов]] ({{SubatomicParticle|электронное нейтрино}}, {{SubatomicParticle|мюонное нейтрино}}, {{SubatomicParticle|тау-нейтрино}})<ref name="C4WDefault-3938341">{{cite web |url=http://scitechdaily.com/astronomers-accurately-measure-mass-neutrinos-first-time/ |title=Astronomers Accurately Measure the Mass of Neutrinos for the First Time |work=scitechdaily.com |others=Image credit:NASA, ESA, and J. Lotz, M. Mountain, A. Koekemoer, and the HFF Team (STScI) |date=2014-02-10 |accessdate=2014-05-07 |author=<!--Staff writer(s); no by-line.--> |archiveurl=https://web.archive.org/web/20140508044357/http://scitechdaily.com/astronomers-accurately-measure-mass-neutrinos-first-time/ |archivedate=2014-05-08 |deadlink=no }}</ref><ref name="C4WDefault-6322926">{{cite web |url=http://www.natureworldnews.com/articles/5968/20140210/mass-neutrinos-accurately-calculated-first-time-physicists-report.htm |title=Mass of Neutrinos Accurately Calculated for First Time, Physicists Report |work=natureworldnews.com |others=Image credit: . via Wikimedia Commons |date=2014-02-10 |accessdate=2014-05-07 |first=James A. |last=Foley |archiveurl=https://web.archive.org/web/20140508044537/http://www.natureworldnews.com/articles/5968/20140210/mass-neutrinos-accurately-calculated-first-time-physicists-report.htm |archivedate=2014-05-08 |deadlink=no }}</ref><ref name="arXiv-1308.5870v2">{{статья |arxiv=1308.5870v2 |bibcode=2014PhRvL.112e1303B |заглавие=Evidence for Massive Neutrinos from Cosmic Microwave Background and Lensing Observations |издание=[[Physical Review Letters]] |том=112 |номер=5 |страницы=051303 |doi=10.1103/PhysRevLett.112.051303 |pmid=24580586 |язык=en |тип=journal |автор=Battye, Richard A.; Moss, Adam |год=2014}}</ref>
 |время_жизни         = Стабильны или {{nobr|> 7{{e|9}} с ×({{math|''m''<sub>ν</sub>}}/1 эВ)<sup>−1</sup>}}
 |каналы_распада      = 
 |электрический_заряд = 0
 |цветовой_заряд      = 0
 |барионное_число     = 0
 |спин                = ½
 |B−L                 = −1
 |слабый_гиперзаряд   = −1
 |num_spin_states     = 
}}
'''Нейтри́но''' ({{lang-it|neutrino}} — нейтрончик, уменьшительное от {{lang-it2|neutrone}} — нейтрон) — общее название [[Нейтральная частица|нейтральных]] [[фундаментальная частица|фундаментальных частиц]] с полуцелым [[спин]]ом, участвующих только в [[Слабое взаимодействие|слабом]] и [[Гравитационное взаимодействие|гравитационном]] взаимодействиях и относящихся к классу [[лептон]]ов. В настоящее время известно три разновидности нейтрино: электронное, мюонное и тау-нейтрино, а также соответствующие им античастицы.

Нейтрино малой энергии чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом, и поэтому имеют колоссальную длину пробега в самых разных веществах. Так, нейтрино с энергией порядка 3—{{num|10|[[МэВ]]}} имеют в воде [[Длина свободного пробега|длину свободного пробега]] порядка {{val|e=18|u=[[метр|м]]}} (около ста [[световой год|св. лет]]). Практически все типы звёзд [[Нейтринное охлаждение|прозрачны для нейтрино]]. Каждую секунду через площадку на Земле площадью в {{num|1|см²}} проходит около {{val|6|e=10|u=нейтрино}}, испущенных [[Солнце]]м<ref name="Haxton"/>, однако их влияние на вещество практически никак не ощущается; для их регистрации используются крайне высокочувствительные детекторы большой массы, расположенные под землёй для подавления фона от космических лучей<ref name=fe>Физическая энциклопедия. [http://www.femto.com.ua/articles/part_2/2430.html Нейтри́но] {{Wayback|url=http://www.femto.com.ua/articles/part_2/2430.html |date=20091029121218 }}.</ref>.

Ранее считалось, что у нейтрино нет массы покоя, как у [[фотон]]ов. [[Кадзита, Такааки|Такааки Кадзита]] и [[Макдональд, Артур|Артур Макдональд]] получили Нобелевскую премию по физике 2015 года «за открытие [[Нейтринные осцилляции|нейтринных осцилляций]], показывающих, что нейтрино имеют массу»<ref>{{Cite web |url=http://lenta.ru/articles/2015/10/06/nobelprizeinphysics/ |title=Заколебали. Почему за превращения нейтрино присудили Нобелевскую премию по физике |access-date=2015-10-07 |archive-date=2016-02-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160211004050/http://lenta.ru/articles/2015/10/06/nobelprizeinphysics |deadlink=no }}</ref><ref name="PRI201601">{{статья |автор=[[Герштейн, Семён Соломонович|Герштейн С. С.]], [[Куденко, Юрий Григорьевич|Куденко Ю. Г.]] |заглавие=Лауреаты Нобелевской премии 2015 года. По физике — А. Макдональд, Т. Каджита |издание=[[Природа (журнал)|Природа]] |год=2016 |номер=1 |страницы=59—64 |язык=ru |издательство=[[Наука (издательство)|Наука]] |ссылка=http://www.ras.ru/FStorage/Download.aspx?id=7ac8797e-6c53-4f8b-93f0-4631f27475ce |archivedate=2020-08-05 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20200805082237/http://www.ras.ru/FStorage/Download.aspx?id=7ac8797e-6c53-4f8b-93f0-4631f27475ce }}</ref>.

== Свойства нейтрино ==
Каждому заряженному [[лептон]]у соответствует своя пара нейтрино/[[антинейтрино]]:
* [[электронное нейтрино]]/[[электронное антинейтрино]];
* [[мюонное нейтрино]]/[[мюонное антинейтрино]]
* [[тау-нейтрино]]/[[анти-тау-нейтрино]]

Различные виды нейтрино могут преобразовываться друг в друга — это так называемые [[нейтринные осцилляции]]{{переход|#Дефицит солнечных нейтрино|1|Дефицит солнечных нейтрино}}; считается, что это происходит из-за того, что нейтрино обладают ненулевой массой<ref>{{Cite web |url=http://www.gazeta.ru/science/2014/07/04_a_6097073.shtml |title=Пять загадок физики после бозона Хиггса. Масса нейтрино |access-date=2014-08-13 |archive-date=2014-08-14 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140814040013/http://www.gazeta.ru/science/2014/07/04_a_6097073.shtml |deadlink=no }}</ref>.

В экспериментах с рождением [[Релятивистская частица|ультрарелятивистских частиц]], показано, что нейтрино обладают отрицательной [[Спиральность частицы|спиральностью]], а антинейтрино — положительной<ref name=fe/>.

Существуют теоретические предпосылки, предсказывающие существование четвёртого типа нейтрино — [[Стерильное нейтрино|стерильного нейтрино]]. Однозначного экспериментального подтверждения их существования (например, в проектах {{не переведено|MiniBooNE||en|MiniBooNE}}, {{не переведено|LSND||en|Liquid Scintillator Neutrino Detector}}) пока нет<ref name="PRI201706">{{статья |автор=[[Куденко, Юрий Григорьевич|Куденко Ю. Г.]] |заглавие=Нейтрино - ключ к загадкам Вселенной? |издание=[[Природа (журнал)|Природа]] |год=2017 |номер=6 |страницы=3—11 |язык=ru |издательство=[[Наука (издательство)|Наука]] |ссылка=http://www.ras.ru/FStorage/Download.aspx?id=6b0017f4-3ca8-410f-8429-da6b03a68114 |archivedate=2018-08-04 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20180804024316/http://www.ras.ru/FStorage/Download.aspx?id=6b0017f4-3ca8-410f-8429-da6b03a68114 }}</ref>.

Неизвестно, является ли нейтрино [[Античастицы|античастицей]] самой себе (см. [[майорановский фермион]])<ref name="PRI201706" /><ref>[http://postnauka.ru/video/14282 Физик Дмитрий Казаков о частице с нулевым электрическим зарядом, нейтринных осцилляциях и темной материи] {{Wayback|url=http://postnauka.ru/video/14282 |date=20130707014102 }}, 04.07.2013</ref>.

Неизвестно, нарушается ли [[CP-инвариантность]] при нейтринных осцилляциях<ref name="PRI201706" />.

=== Масса ===
Нейтрино имеют ненулевую [[Масса|массу]], но эта масса крайне мала. Факт наличия у нейтрино массы выходит за рамки [[Стандартная модель|Стандартной модели]] и приводит к необходимости её расширения<ref>{{Статья|ссылка=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0370157321000636|автор=Joseph A. Formaggio, André Luiz C. de Gouvêa, R.G. Hamish Robertson|заглавие=Direct measurements of neutrino mass|год=2021-06-XX|язык=en|издание=Physics Reports|том=914|страницы=1–54|doi=10.1016/j.physrep.2021.02.002|archivedate=2021-11-22|archiveurl=https://web.archive.org/web/20211122195720/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0370157321000636}}</ref>. Верхняя экспериментальная оценка суммы масс всех типов нейтрино составляет всего {{num|0.28|[[Электронвольт|эВ]]}}<ref>{{cite web|datepublished=2010-06-22|url=http://www.rian.ru/science/20100622/249169807.html|title=Астрономы получили самую точную оценку массы «частицы-призрака»|publisher=[[РИА Новости]]|accessdate=2010-06-22|lang=ru|archiveurl=https://www.webcitation.org/6184dHTAW?url=http://ria.ru/science/20100622/249169807.html|archivedate=2011-08-22|deadlink=no}}</ref><ref>{{статья|автор=Shaun A. Thomas, Filipe B. Abdalla, and Ofer Lahav|заглавие=Upper Bound of 0.28 eV on Neutrino Masses from the Largest Photometric Redshift Survey|ссылка=https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.105.031301|язык=en|издание=[[Physical Review Letters|Phys. Rev. Lett.]]|год=2010|том=105|выпуск=3|страницы=031301|archivedate=2024-01-25|archiveurl=https://web.archive.org/web/20240125124644/https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.105.031301}}</ref>. Разница квадратов масс нейтрино разных поколений, полученная из [[Нейтринные осцилляции|осцилляционных]] экспериментов, не превышает {{nobr|2,7{{e|−3}} [[Электронвольт|эВ]]²}}.

Информация о точном значении массы нейтрино важна для объяснения феномена [[Скрытая масса|скрытой массы]] в [[космология|космологии]], так как, несмотря на её малость, возможно, концентрация нейтрино во [[Вселенная|Вселенной]] достаточно высока, чтобы существенно повлиять на среднюю плотность.

=== Теория двухкомпонентного нейтрино ===
В теории двухкомпонентного нейтрино, оно описывается двухкомпонентными волновыми функциями, представляющими собой решение уравнения Дирака для частиц с нулевой массой. Теория была предложена Ландау<ref>{{статья |автор = L. D. Landau|заглавие = Возможные свойства спина нейтрино|орининал = Possible Properties of the Neutrino Spin |ссылка = http://jetp.ras.ru/cgi-bin/e/index/e/5/2/p337?a=list|издание = JETP|год = 1957|том = 5|страницы = 337—338 |doi = |pmid = |bibcode = |arxiv = |ref = }}</ref>, Саламом<ref>{{статья|автор = A. Salam|заглавие = О сохранении чётности и массе нейтрино|орининал = On parity conservation and neutrino mass|ссылка = https://link.springer.com/article/10.1007/BF02812841|издание = Nuovo Cim.|год = 1957|том = 5|страницы = 299—301|doi = 10.1007/BF02812841|pmid = |bibcode = |arxiv = |ref = |archivedate = 2018-06-14|archiveurl = https://web.archive.org/web/20180614044353/https://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02812841}}</ref> и
Ли и Янгом<ref>{{статья|автор = Lee T. D., Yang C. N.|заглавие = Несохранение чётности и двухкомпонентная теория нейтрино|орининал = Parity Nonconservation and a Two-Component Theory of the Neutrino|ссылка = https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.105.1671|издание = Phys. Rev.|год = 1957|том = 105|страницы = 1671—338|doi = 10.1103/PhysRev.105.1671|pmid = |bibcode = |arxiv = |ref = |archivedate = 2019-05-29|archiveurl = https://web.archive.org/web/20190529174245/https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.105.1671}}</ref>. Согласно этой теории, нейтрино описывается уравнением: <math>i\partial \psi_{\nu}/\partial t= \left ( \mathbf {\sigma}\cdot \mathbf{p} \right ) \psi_{\nu}</math>. Это двухкомпонентное уравнение, получаемое из уравнения Дирака при условии сохранения [[Комбинированная чётность|комбинированной чётности]]. Здесь <math>\mathbf p</math> обозначает оператор импульса, <math>\mathbf \sigma</math> — вектор из матриц Паули. Собственными значениями этого уравнения являются значения <math>E=\sigma_p|\textbf{p}|,</math> где <math>\sigma_p=( \sigma \cdot\textbf{p})/|\textbf{p}|</math>. Им соответствуют волновые функции нейтрино, для которых спин совпадает с импульсом и антинейтрино (при отрицательной энергии) с импульсом, противоположным спину. Величина проекции спина на импульс называется спиральностью нейтрино. При заданном импульсе нейтрино может находиться в двух состояниях, соответствующих частице и античастице. В этих состояниях направления спина относительно импульса противоположны.

=== Замечание ===
Однако, как сказано выше, у нейтрино ненулевая масса покоя. Поэтому теория является лишь первым приближением с нулевой массой покоя.

== История открытия ==
[[Файл:FirstNeutrinoEventAnnotated.jpg|thumb|Одно из первых наблюдений взаимодействия нейтрино в [[пузырьковая камера|пузырьковой камере]]]]
Одной из основных проблем в ядерной физике 20-30-х годов XX века была проблема [[бета-распад]]а: [[спектр]] [[электрон]]ов, образующихся при {{math|β}}-распаде, измеренный английским физиком [[Чедвик, Джеймс|Джеймсом Чедвиком]] ещё в 1914 году, имеет ''непрерывный'' характер, то есть, из [[Атомное ядро|ядра]] вылетают электроны самых различных энергий.

С другой стороны, развитие [[Квантовая механика|квантовой механики]] в 1920-х годах привело к пониманию ''[[Дискретность|дискретности]]'' энергетических уровней в атомном ядре: это предположение было высказано австрийским физиком [[Мейтнер, Лиза|Лизой Мейтнер]] в 1922 году. То есть спектр вылетающих при распаде ядра частиц должен быть дискретным и показывать энергии, равные разницам энергий уровней, между которыми происходит переход при распаде. Таковым, например, является спектр энергий [[Альфа-частица|альфа-частиц]] при [[альфа-распад]]е.

Таким образом, непрерывность спектра электронов {{math|β}}-распада ставила под сомнение [[закон сохранения энергии]]. Вопрос стоял настолько остро, что в 1931 году знаменитый датский физик [[Бор, Нильс|Нильс Бор]] на Римской конференции выступил с идеей о несохранении энергии. Однако было и другое объяснение — «потерянную» энергию уносит какая-то неизвестная и незаметная частица.

Гипотезу о существовании чрезвычайно слабо взаимодействующей с веществом частицы (в качестве объяснения кажущегося нарушения закона сохранения энергии в бета-распаде) выдвинул 4 декабря 1930 г. [[Паули, Вольфганг|Вольфганг Паули]] — не в статье, а в неформальном письме участникам физической конференции в [[Тюбинген]]е:
{{начало цитаты}}
: ''…имея в виду{{nbsp}}… непрерывный {{math|β}}-спектр, я предпринял отчаянную попытку спасти «обменную статистику» и закон сохранения энергии. Именно, имеется возможность того, что в ядрах существуют электрически нейтральные частицы, которые я буду называть «нейтронами» и которые обладают спином{{nbsp}}½… Масса «нейтрона» по порядку величины должна быть сравнимой с массой электрона и во всяком случае не более 0,01{{nbsp}}массы [[протон]]а. Непрерывный β-спектр тогда стал бы понятным, если предположить, что при {{math|β}}-распаде вместе с электроном испускается ещё и «нейтрон», таким образом, что сумма энергий «нейтрона» и электрона остаётся постоянной.''

: ''Я признаю, что такой выход может показаться на первый взгляд маловероятным… Однако, не рискнув, не выиграешь; серьёзность положения с непрерывным {{math|β}}-спектром хорошо проиллюстрировал мой уважаемый предшественник г-н [[Дебай, Петер Йозеф Вильгельм|Дебай]], который недавно заявил мне в Брюсселе: «О… об этом лучше не думать вовсе, как о новых налогах».''
{{конец цитаты|источник=«Открытое письмо группе радиоактивных, собравшихся в Тюбингене», цит. по М. П. Рекало, «Нейтрино».}}
Паули назвал предложенную им частицу «нейтрон». Когда Джеймс Чедвик обнаружил гораздо более массивную нейтральную ядерную частицу в 1932 году, то тоже назвал её [[нейтрон]]ом, в результате этого в физике элементарных частиц, этим термином называли две разные частицы. [[Ферми, Энрико|Энрико Ферми]], разработавший теорию бета-распада, ввел термин «нейтрино» в [[1934 год в науке|1934 году]], чтобы разрешить путаницу. Слово нейтрино с [[Итальянский язык|итальянского]] переводится как «нейтрончик».<ref name="radioactivity2">{{книга|год=2007|заглавие=Radioactivity|ссылка=https://books.google.com/books?id=YpEiPPFlNAAC|страницы=100|издательство=[[Elsevier]]|isbn=9780444527158|автор=M.F. L'Annunziata}}</ref>

На [[Сольвеевские конгрессы|Сольвеевском конгрессе]] 1933 года в [[Брюссель|Брюсселе]] Паули выступил с рефератом о механизме {{math|β}}-распада с участием лёгкой нейтральной частицы со [[спин]]ом{{nbsp}}½. Это выступление было фактически первой официальной публикацией, посвящённой нейтрино.

<!-- В апреле 1934 года [[Лейпунский, Александр Ильич|А. Лейпунский]] командирован в Кембридж в Кавендишскую лабораторию Э. Резерфорда по поручению наромата тяжелой промышленности. В Кембридже Лейпунский первым в мире экспериментально доказал факт существования нейтрино. Хотя в статье, опубликованной в 1936 году в английском журнале, он утверждал, что полученные им данные имеют недостаточную точность для окончательных выводов. https://rg.ru/articles/leipunskiy/ -->
Нейтрино было экспериментально обнаружено в 1956 году командой под руководством Клайда Коуэна и [[Райнес, Фредерик|Фредерика Райнеса]]<ref name="LAS">{{статья|ссылка=http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?25-02.pdf|заглавие=The Reines-Cowan Experiments: Detecting the Poltergeist|год=1997|язык=en|издание={{Нп3|Los Alamos Science}}|тип=magazine|том=25|страницы=3|accessdate=2010-02-10|archivedate=2013-02-21|archiveurl=https://web.archive.org/web/20130221123519/http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?25-02.pdf}}</ref><ref>{{статья|автор=Reines F., Cowan Jr. C.L. |заглавие=The Neutrino|год=1956|язык=en|издание=[[Nature]]|тип=journal|том=178|номер=4531|страницы=446|doi=10.1038/178446a0|bibcode=1956Natur.178..446R}}</ref>.
{{Дополнить раздел|дата=2013-10-24}} <!-- про 1970-й год вооБще не упомянуто-->

== Исследования нейтрино ==
Нейтрино изучается в десятках лабораторий мира (см. неполный [[список экспериментов в физике нейтрино]])<ref name="PRI201706" />.
{{также|Нейтринная астрономия}}

=== Дефицит солнечных нейтрино ===
[[Ядерные реакции]], происходящие в ядре [[Солнце|Солнца]], приводят к образованию большого количества ''электронных нейтрино''. При этом измерения потока нейтрино на [[Земля|Земле]], которые постоянно производятся с конца 1960-х годов, показали, что количество регистрируемых солнечных электронных нейтрино приблизительно в два-три раза меньше, чем предсказывает [[стандартная солнечная модель]], описывающая процессы в Солнце. Это рассогласование между экспериментом и теорией получило название ''«[[проблема солнечных нейтрино]]»'' и более 30 лет было одной из загадок солнечной физики.

Предлагалось два главных пути решения проблемы солнечных нейтрино. Во-первых, можно было модифицировать модель Солнца таким образом, чтобы уменьшить предполагаемую термоядерную активность (а, значит, и [[температура|температуру]]) в его ядре и, следовательно, поток излучаемых Солнцем нейтрино. Во-вторых, можно было предположить, что часть электронных нейтрино, излучаемых ядром Солнца, при движении к Земле превращается в нерегистрируемые обычными детекторами нейтрино других [[Поколение (физика элементарных частиц)|поколений]] (мюонные и тау-нейтрино)<ref name="Haxton">{{статья
|автор=Haxton W. C.
|заглавие=The Solar Neutrino Problem
|издание={{Нп3|Annual Review of Astronomy and Astrophysics}}
|год=1995
|том=33
|страницы=459—504
|язык=en
|ссылка=http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1995ARA%26A..33..459H&data_type=PDF_HIGH&type=PRINTER&filetype=.pdf
|archivedate=2021-08-11
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20210811223721/http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1995ARA%26A..33..459H&data_type=PDF_HIGH&type=PRINTER&filetype=.pdf
}}</ref>.

Сегодня понятно, что правильным, скорее всего, является второй путь, то есть различные виды нейтрино могут преобразовываться друг в друга; это так называемые [[нейтринные осцилляции]], в пользу которых свидетельствуют наблюдения [[Солнце#Проблема солнечных нейтрино|солнечных нейтрино]]<ref>[http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=40&resId=0&materialId=0&confId=147174 Extra-terrestrial Neutrinos ] {{Wayback|url=http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=40&resId=0&materialId=0&confId=147174 |date=20131219051626 }} // 2011 July</ref> и угловой [[Анизотропия|анизотропии]] ''атмосферных нейтрино'', а также проведённые в начале этого века эксперименты с ''реакторными'' (см. [[KamLAND]]) и ''ускорительными нейтрино''<ref>''Куденко Ю. Г.'' Нейтринная физика: год угла смешивания <math>\theta_{13}</math>, [[Природа (журнал)|Природа]], № 11, 2012</ref>.

Кроме того, существование нейтринных осцилляций напрямую подтверждено [[SNO|опытами в Садбери]], в которых были непосредственно зарегистрированы солнечные нейтрино всех трёх сортов{{нет АИ|23|02|2014}} и было показано, что их полный поток согласуется со стандартной солнечной моделью. При этом только около трети долетающих до Земли нейтрино оказывается электронными. Это количество согласуется с теорией, которая предсказывает переход электронных нейтрино в нейтрино другого поколения как в вакууме (собственно «нейтринные осцилляции»), так и в солнечном веществе («[[эффект Михеева — Смирнова — Вольфенштейна]]»).

=== Сообщение о возможном превышении скорости света ===
22 сентября 2011 года коллаборация [[OPERA (эксперимент)|OPERA]] объявила о регистрации [[сверхсветовое движение|возможного превышения]] [[скорость света|скорости света]] мюонными нейтрино (на 0,00248 %).<ref>[http://arxiv.org/abs/1109.4897 Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam] {{Wayback|url=http://arxiv.org/abs/1109.4897 |date=20210314103424 }}, 22 Sep 2011</ref><ref>[http://elementy.ru/news/431680 Эксперимент OPERA сообщает о наблюдении сверхсветовой скорости нейтрино] {{Wayback|url=http://elementy.ru/news/431680 |date=20110925172801 }} — Элементы</ref><ref>{{Cite web |url=http://lenta.ru/articles/2011/09/23/cern/ |title=Lenta.ru: Прогресс: Торопливые нейтрончики<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2011-09-24 |archive-date=2011-09-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110924041436/http://lenta.ru/articles/2011/09/23/cern/ |deadlink=no }}</ref> Нейтрино от ускорителя SPS ([[ЦЕРН]], Швейцария) якобы прибывали к детектору (находящемуся на расстоянии 730 км в подземной лаборатории [[Национальная лаборатория Гран-Сассо|Гран-Сассо]], Италия) на 61±10 [[наносекунда|наносекунд]] раньше расчётного времени; это значение получено после усреднения по 16 тыс. нейтринных событий в детекторе за три года. Физики обратились к своим коллегам с просьбой проверить результаты в подобных экспериментах [[MINOS]] (лаборатория [[Fermilab]] возле Чикаго) и [[T2K]] ([[Япония]]).

Менее чем за месяц в [[arXiv.org|архиве препринтов]] появилось около 90 статей, предлагающих возможные объяснения зарегистрированного эффекта<ref>[http://lenta.ru/news/2011/10/17/ftlneutrino/ В сверхсветовой скорости нейтрино обвинили GPS] {{Wayback|url=http://lenta.ru/news/2011/10/17/ftlneutrino/ |date=20111019191034 }} :: Lenta.ru</ref>.

23 февраля 2012 года коллаборация OPERA сообщила об обнаружении двух ранее неучтённых эффектов, которые могли иметь влияние на процесс измерения времени полёта нейтрино. Для проверки степени влияния данных эффектов на результаты измерений было решено провести новые эксперименты с нейтринными пучками<ref>[http://press.web.cern.ch/press-releases/2011/09/opera-experiment-reports-anomaly-flight-time-neutrinos-cern-gran-sasso OPERA experiment reports anomaly in flight time of neutrinos from CERN to Gran Sasso] {{Wayback|url=http://press.web.cern.ch/press-releases/2011/09/opera-experiment-reports-anomaly-flight-time-neutrinos-cern-gran-sasso |date=20130405095950 }} // CERN Press Release, 23 February 2012, Update 8 June 2012{{ref-en}}</ref><ref>[http://www.ria.ru/science/20120223/572628353.html Данные о «сверхсветовых» нейтрино могли появиться из-за сбоя техники] {{Wayback|url=http://www.ria.ru/science/20120223/572628353.html |date=20120223071742 }} // РИА Новости, 23 февраля 2012</ref>. <br>
Проведённые в ноябре-декабре 2011 года независимые измерения в той же лаборатории (эксперимент [[ICARUS]]) сверхсветовых скоростей нейтрино не обнаружили<ref>{{публикация|статья|автор=ICARUS Collaboration et al|заглавие=Measurement of the neutrino velocity with the ICARUS detector at the CNGS beam|издание=Physics Letters B|год=2012|месяц=07|день=18|volume=713|pages=17–22|doi=10.1016/j.physletb.2012.05.033|arxiv=1203.3433}}</ref>.

В мае [[2012 год]]а OPERA провела ряд контрольных экспериментов и пришла к окончательному выводу, что причиной ошибочного предположения о сверхсветовой скорости стала техническая ошибка (плохо вставленный разъём оптического кабеля, что приводило к задержке в часах на 73 наносекунды)<ref>[http://ria.ru/science/20120608/668400332.html Эксперимент OPERA окончательно «закрыл» сверхсветовые нейтрино] {{Wayback|url=http://ria.ru/science/20120608/668400332.html |date=20120707035420 }} // ria.ru</ref>.

=== Упругое когерентное рассеяние нейтрино ===
Нейтрино при низких энергиях (до десятков МэВ) могут испытывать упругое когерентное [[Рассеяние частиц|рассеяние]] на ядрах атомов, когда ядро реагирует как целое, обмениваясь с нейтрино [[W- и Z-бозоны|{{math|''Z''<sup>0</sup>}}-бозоном]]; при этом [[Эффективное сечение|сечение рассеяния]] на несколько порядков больше, чем при рассеянии нейтрино на электроне или отдельном нуклоне, и не зависит от типа нейтрино. Этот эффект был предсказан теоретически в 1974 году<ref>{{статья|автор=Freedman D. Z. |заглавие=Coherent effects of a weak neutral current|издание=Phys. Rev. D |год=1974 |том=9 |выпуск=|номер=5 |страницы=1389—1392 |ссылка=|doi=10.1103/PhysRevD.9.1389|arxiv=|bibcode=|язык=en}}</ref> и обнаружен экспериментально в 2017 году<ref>{{статья|автор=Akimov D. et al. (COHERENT Collaboration)|заглавие=Observation of coherent elastic neutrino nucleus scattering|издание=Science |год=2017 |том=357 |выпуск=6356 |номер=|страницы=1123—1126|ссылка=|doi=10.1126/science.aao0990 |arxiv=1708.01294 |bibcode= |язык=en }}</ref>. Используя этот эффект, можно создавать небольшие переносные детекторы нейтринного излучения<ref name="NKJ201801">{{статья |автор=Алексей Понятов |заглавие=Десять крупнейших событий 2017 года в физике и астрономии |ссылка=https://www.nkj.ru/archive/articles/32966/ |издание=[[Наука и жизнь]] |год=2018 |номер=1 |страницы=9 |язык=ru |archivedate=2018-01-12 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20180112162149/https://www.nkj.ru/archive/articles/32966/ }}</ref><ref>[{{Cite web |url=https://nplus1.ru/material/2017/12/20/SEvNS |title=«Мы увидели процесс, предсказанный 43{{nbsp}}года назад». Интервью с участником проекта COHERENT Дмитрием Акимовым об упругом когерентном рассеянии нейтрино на атомных ядрах |access-date=2018-01-12 |archive-date=2020-07-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200725015613/https://nplus1.ru/material/2017/12/20/SEvNS |deadlink=no }} «Мы увидели процесс, предсказанный 43{{nbsp}}года назад». Интервью с участником проекта COHERENT Дмитрием Акимовым об упругом когерентном рассеянии нейтрино на атомных ядрах]</ref>.

=== Геонейтрино ===
Геонейтрино — антинейтрино, испускаемые радиоактивными ядрами в недрах Земли. Их регистрация позволяет уточнить геохимические модели и состав внутренних оболочек Земли (мантии и ядра). На 2023 год геонейтрино были зарегистрированы детекторами KamLAND и Borexino.

== Перспективы использования ==
Одно из перспективных направлений использования нейтрино — это [[нейтринная астрономия]]. Нейтрино несут важную информацию о ранних стадиях расширения Вселенной<ref>''Дорошкевич А. Г., [[Зельдович, Яков Борисович|Зельдович Я. Б.]], [[Новиков, Игорь Дмитриевич|Новиков И. Д.]]'' Кинетическая теория нейтрино в анизотропных космологических моделях // Проблемы теоретической физики. Сборник, посвящённый Николаю Николаевичу Боголюбову в связи с его шестидесятилетием. — М., [[Наука (издательство)|Наука]], 1969. — Тираж 4000 экз. — c. 15-25</ref>. Кроме того, известно, что [[Звезда|звёзды]], кроме света, излучают значительный поток нейтрино, которые возникают в процессе ядерных реакций. Поскольку на поздних стадиях [[Звёздная эволюция|звёздной эволюции]] за счёт нейтрино уносится до 90 % излучаемой энергии ([[нейтринное охлаждение]]), то изучение свойств нейтрино (в частности — энергетического спектра солнечных нейтрино) помогает лучше понять динамику астрофизических процессов. Кроме того, нейтрино без поглощения проходят огромные расстояния, что позволяет обнаруживать и изучать ещё более удалённые [[астрономические объекты]]<ref>[http://pontecorvo.jinr.ru/work/pswork3.html Труды] {{Wayback|url=http://pontecorvo.jinr.ru/work/pswork3.html |date=20090129170929 }} [[Понтекорво, Бруно Максимович|Бруно Понтекорво]]</ref>.

Другим (практическим) применением является развиваемая в последнее время нейтринная [[Техническая диагностика|диагностика]] промышленных [[Ядерный реактор|ядерных реакторов]]. Проведённые в конце XX века физиками [[Курчатовский институт|Курчатовского института]] эксперименты показали перспективность этого направления, и сегодня в России, Франции, Италии и других странах ведутся работы по созданию нейтринных детекторов, способных в режиме реального времени измерять нейтринный спектр реактора и тем самым контролировать как мощность реактора, так и композитный состав топлива (включая наработку [[Оружейный плутоний|оружейного плутония]]).

Теоретически потоки нейтрино могут быть использованы для создания [[Электросвязь|средств связи]] ([[нейтринная связь]]), что привлекает интерес военных: частица теоретически делает возможной [[связь с подводными лодками]], находящимися на глубине, или передачу информации сквозь Землю<ref>{{Cite web |url=http://elementy.ru/lib/430999 |title=«Элементы»: Частица-призрак: нейтрино |access-date=2010-05-31 |archive-date=2010-04-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100418055024/http://elementy.ru/lib/430999 |deadlink=no }}</ref>.

Нейтрино, образующиеся в результате распада радиоактивных элементов [[Ядро Земли|внутри Земли]]<ref>''Маркс Г., Люкс И.'' Антинейтринное свечение Земли // Проблемы теоретической физики. Сборник, посвящённый Николаю Николаевичу Боголюбову в связи с его шестидесятилетием. — М., [[Наука (издательство)|Наука]], 1969. — Тираж 4000 экз. — c. 28-34</ref>, могут использоваться для изучения внутреннего состава Земли. Измеряя потоки геологических нейтрино в разных точках Земли, можно составить карту источников радиоактивного тепловыделения внутри Земли<ref>''Скорохватов М. Д.'' [http://www.nrcki.ru/files/Geo_neytrino.pdf Нейтринная геофизика — первые шаги] {{Wayback|url=http://www.nrcki.ru/files/Geo_neytrino.pdf |date=20131029184107 }}, [[Природа (журнал)|Природа]], 2012, № 3</ref>.

== В культуре ==
* В книге [[Лем, Станислав|Станислава Лема]] «[[Солярис (роман)|Солярис]]» «гости», созданные самим Солярисом, имеют в своей основе нейтринную структуру.
* В другом романе [[Лем, Станислав|Станислава Лема]] «[[Глас Господа]]» нейтрино использовалось для передачи сообщения от предположительно чрезвычайно высокоразвитой цивилизации.
* В «[[Мир Полудня|Мире Полудня]]» [[Братья Стругацкие|братьев Стругацких]] «флюктуации нейтринных полей» вызывают перебои в работе системы «[[Нуль-транспортировка|нуль-транспортировки]]» (физической телепортации).
* Нейтрино посвящена песня [[Шаов, Тимур Султанович|Тимура Шаова]] — «Свободная частица»<ref name="Shaovru">{{Cite web |url=http://www.shaov.ru/discs_and_lyrics.php |title=Дискография Тимура Шаова |access-date=2011-04-28 |archive-date=2011-05-12 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110512044751/http://www.shaov.ru/discs_and_lyrics.php |deadlink=no }}</ref>.
* Нейтрино упоминается в песне [[Владимир Высоцкий|Владимира Высоцкого]] «Марш студентов-физиков».
* В фильме «[[2012 (фильм)|2012]]» произошедший на Солнце выброс нейтрино привёл к расплавлению земного ядра, что привело к геотектонической катастрофе. Это, конечно, кинематографическая выдумка, так как низкоэнергетические нейтрино, излучаемые Солнцем, практически не взаимодействуют с веществом Земли.
* В 22 серии 2-го сезона сериала «'''[[Детство Шелдона]]'''» ({{lang-en|Young Sheldon}}) главный герой ситкома 10-летний Шелдон Купер настраивает любительскую радиостанцию и приглашает всю школу на трансляцию объявления лауреатов [[Список лауреатов Нобелевской премии по физике|Нобелевской премии по физике]]. По ходу фильма (на 15-й минуте) упоминается, что «нейтрино ни с кем не образуют связей, они всегда одиноки». Из-за разницы во времени между Швецией и Техасом награждение происходит в пять часов утра по местному времени, поэтому никто не посещает «научный завтрак» Шелдона. В тот момент Шелдон чувствует себя очень одиноким и сравнивает себя с нейтрино: «В тот момент я ощущал себя, как нейтрино, которому вечно суждено быть одному». Затем показаны сцены с участием юных [[Список персонажей сериала «Теория Большого взрыва»|Леонарда]], [[Пенни (Теория Большого взрыва)|Пенни]], [[Раджеш Кутраппали|Раджа]], [[Говард Воловиц|Говарда]], Бернадетт и [[Эми Фарра Фаулер|Эми]], которые стали его друзьями во взрослом возрасте. И Шелдон добавляет: «К счастью, я ошибался».

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* ''Мухин, К.'' [http://www.nkj.ru/archive/articles/23890/ Нейтрино: вчера, сегодня, завтра] // [[Наука и жизнь]]. — 2014. — № 3,4. — С. 4—12.
* ''[[Ву Цзяньсюн|Ву Цзянь-сюн]]'' Нейтрино // Теоретическая физика 20 века / под ред. [[Смородинский, Яков Абрамович|Я. Смородинского]]. — М.: ИЛ, 1962. — С. 290—356.
* ''[[Биленький, Самоил Михелевич|Биленький, С. М.]]'' Лекции по физике нейтринных и лептон-нуклонных процессов. — М.: Энергоиздат, 1981. — С. 216.
* ''Иванов И.'' [http://elementy.ru/news/432258 Нейтринный детектор IceCube окончательно доказал реальность астрофизических нейтрино] // [[Элементы.ру]], 2014.
* ''Левин А.'' [http://elementy.ru/news/432311 Ловля солнечных нейтрино: историческая ретроспектива] // [[Элементы.ру]], 2014.

== Ссылки ==
{{Навигация}}
* {{БСЭ3|Нейтрино}}
* {{ФЭ|4|автор=[[Зацепин, Георгий Тимофеевич|Зацепин Г. Т.]], [[Смирнов, Алексей Юрьевич|Смирнов А. Ю.]]|статья=Нейтрино|ссылка=http://www.femto.com.ua/articles/part_2/2430.html|страницы=258—267}}
* {{статья|автор=Samoil Bilenky|заглавие=Introduction to the Physics of Massive and Mixed Neutrinos|ссылка=|язык=en|издание=Lecture Notes in Physics|тип=|год=2010|том=817|страницы=|doi=10.1007/978-3-642-14043-3|issn=}}
* S Bilenky, [http://www1.jinr.ru/Pepan/2013-v44/v-44-1/01_bil.pdf Neutrino], 2013
* [http://tvroscosmos.ru/frm/Galaxy/2012/rk26.php Нейтрино, частица-призрак.] — программа студии «[[Русский космос (телепрограмма)|Русский космос]]», 2012
* [https://lenta.ru/news/2022/02/15/neutrino/ Эксперимент TRItium уточнил верхний предел массы нейтрино в 0,8 электронвольта] // 15 февраля 2022

'''Научно-популярные фильмы'''
* Д/ф «Проект „Полтергейст“. В поисках нейтрино» ({{lang-en|Project Poltergeist. Missing Neutrinos}}) (2004, [[BBC]])

{{Внешние ссылки}}
{{Частицы}}

[[Категория:Слабое взаимодействие]]
[[Категория:Нейтрино|*]]
[[Категория:Нерешённые проблемы современной физики]]
[[Категория:Стабильные элементарные частицы]]
[[Категория:Нейтральные частицы]]
[[Категория:Осциллирующие элементарные частицы]]