เมื่อต้นเดือนที่ผ่านมา เพื่อนร่วมงานของฉันอยู่ซึ่งเธอได้เยี่ยมชมสิ่งที่จะกลายเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกหลักแห่งแรกของห้องปฏิบัติการในเจนีวาสำหรับการวิจัยทางชีวการแพทย์ในไม่ช้า สิ่งอำนวยความสะดวกนี้เรียกว่า ปัจจุบันถูกสร้างขึ้นโดยการปรับเปลี่ยนวงแหวนไอออนพลังงานต่ำ ที่มีอยู่ ปัจจุบัน ใช้เพียงหลายสัปดาห์ในแต่ละปีเพื่อจ่ายไอออนตะกั่วให้กับแนวคิดเบื้องหลัง คือการใช้ประโยชน์
จากเครื่องเร่ง
ปฏิกิริยาให้มากขึ้นโดยการสร้างลำแสงของไอออนประเภทต่างๆ และประเมินว่าสามารถใช้เพื่อทำลายเนื้องอกได้อย่างไร แน่นอนว่า แอปพลิเคชันทางการแพทย์จำนวนมากได้แยกตัวออกจาก ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา รวมถึงเครื่องตรวจจับอนุภาคพลังงานสูงสำหรับเครื่องสแกน และเทคโนโลยีส่วนใหญ่
ที่ใช้ในเครื่องเร่งอนุภาคสำหรับการบำบัดด้วยอนุภาคโดยเฉพาะ ห้องปฏิบัติการยังเป็นเจ้าภาพในการทดลองเพื่อตรวจสอบการใช้งานทางการแพทย์ ซึ่งรวมถึงซึ่งพิจารณาว่าปฏิสสารสามารถนำมาใช้ในการบำบัดด้วยอนุภาคได้อย่างไร เรายังจำเป็นต้องรู้เพิ่มเติมอีกเล็กน้อยเกี่ยวกับสถานะของมวลนิวตริโน
ด้วยมวลที่ต่างกันสามค่า จะมีความแตกต่างของมวลที่เป็นอิสระต่อกันเพียงสองค่า และเนื่องจากเราได้วัดความแตกต่างของมวลสองค่าแล้ว คุณอาจคิดว่าเราทำเสร็จแล้ว น่าเสียดายที่มันไม่ง่ายอย่างนั้น สาเหตุที่เราไม่ทราบลำดับความสำคัญของสถานะมวล เนื่องจากการสั่นของนิวตริโนในสุญญากาศ
ที่เราวัดได้นั้นขึ้นอยู่กับกำลังสองของความแตกต่างของมวล ดังนั้นจึงไม่ขึ้นกับเครื่องหมายของพวกมัน แต่ผลกระทบของสสาร เช่น ผลกระทบของนิวตริโนที่หลุดออกจากภายในอันหนาแน่นของดวงอาทิตย์ ขึ้นอยู่กับสัญญาณของความแตกต่างของมวล เราจึงทราบจากการสั่นของนิวตริโนจากดวงอาทิตย์ว่า
มีมวลมากกว่า ν 1. แต่เนื่องจากเรายังไม่เห็นผลกระทบใดๆ ของสสารในการสั่นของนิวตริโนในชั้นบรรยากาศ เนื่องจากโลกมีความหนาแน่นไม่เพียงพอ จึงมีลำดับที่เป็นไปได้เหลืออยู่สองลำดับ
การกำหนด θ 13และลำดับชั้นของมวลเป็นเป้าหมายของการทดลองที่วางแผนไว้รุ่นต่อไป
เรารู้อยู่แล้ว
จากการทดลองบนเส้นฐานที่สั้นกว่า ว่ามุม θ 13นั้นเล็ก ซึ่งต่างจากอีกสองมุมที่เหลือ แผนการทดลองใหม่เพื่อค้นหา θ 13ในลักษณะ ที่เกิดขึ้นเมื่อคำนึงถึงผลกระทบของนิวตริโนทั้งสาม การสั่นเหล่านี้จะก่อให้เกิดระลอกคลื่นเล็กๆ บนรูปแบบการสั่นหลัก และทำให้เกิดการปรากฏเพิ่มเติมของอิเล็กตรอนนิวตริโน
ในลำแสงมิวออน-นิวตริโนภาคพื้นดิน มีการเสนอการทดลองการสั่นของเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องเร่งความเร็วแบบใหม่ที่จะใช้เครื่องตรวจจับระยะใกล้และเครื่องตรวจจับระยะไกล เพื่อปรับปรุงความไวต่อการปราบปรามเล็กน้อยและความน่าจะเป็นของลักษณะที่ปรากฏเล็กน้อย และด้วยเหตุนี้ค่าที่น้อยลงคือ
การทดลองพื้นฐานระยะยาว เช่น MINOS ให้ความไวต่อผลกระทบอันดับสองเหล่านี้ แต่เพื่อปรับปรุงความรู้ที่มีอยู่ของเราอย่างมีนัยสำคัญ เราจะต้องใช้สิ่งอำนวยความสะดวกใหม่ทั้งหมดโดยใช้ลำแสงนิวตริโนที่เข้มข้นยิ่งขึ้น การทดลอง “ซูเปอร์บีม” ครั้งแรกที่เรียกว่า T2K กำลังถูกสร้างขึ้นในญี่ปุ่น
และจะเกี่ยวข้องกับการยิงลำแสงนิวตริโนที่มีความเข้มเป็นประวัติการณ์ผ่านหิน 295 กม. จากโรงงาน บนชายฝั่งตะวันออกของประเทศไปยังทางตะวันตก . ที่พลังงานและระยะทางที่เกี่ยวข้อง ประเภทของการสั่นที่เห็นในนิวตริโนจากแสงอาทิตย์จะไม่สร้างผลกระทบที่มีนัยสำคัญใดๆ ดังนั้น นิวตริโนอิเล็กตรอนใดๆ
ก็ตามที่เห็นในลำแสงมิวออน-นิวตริโนจะเป็นสัญญาณของการแกว่งที่มอดูเลตโดยมุมที่สามθ 13การทดลองใหม่อีกครั้งที่มีการวางแผน ซึ่งจะใช้ลำแสงแบบเดียวกับที่ใช้สำหรับ การทดลองนี้จะอยู่ที่พลังงานที่สูงกว่าและเส้นฐานที่ยาวกว่าการทดลอง T2K ซึ่งหวังว่าจะสามารถสังเกตเห็นผลกระทบ
ของสสารและทำให้เราสามารถกำหนดลำดับชั้นของมวลได้อนาคตอันไกลโพ้น: โรงงานนิวตริโนแล้วทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับสสารส่วนเกินในปฏิสสารในเอกภพตามที่สัญญาไว้ก่อนหน้านี้อย่างไร เบาะแสอาจอยู่ในพารามิเตอร์ δ การสร้างความไม่สมมาตรของสสารและปฏิสสารนั้นต้องใช้กฎของฟิสิกส์
ที่แตกต่างกัน
สำหรับสสารและปฏิสสาร และค่าที่ไม่เป็นศูนย์ของ δ จะนำไปสู่ความแตกต่างในการสั่นของนิวตริโนและแอนตินิวตริโน ผลกระทบที่เกี่ยวข้องในเอกภพยุคแรกที่เรียกว่าเลปโตเจเนซิสอาจนำไปสู่ความไม่สมดุลของสสารและปฏิสสาร แต่การเกิดเลปโตเจเนซิสนั้นขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์
ที่ไม่สามารถวัดได้บนโลก ดังนั้นเราต้องวัดค่า δ ก่อน แล้วจึงไว้วางใจนักทฤษฎีของเราเพื่อค้นหาแบบจำลองที่เหมาะสมเพื่อเชื่อมต่อ δ กับเลปโตเจเนซิส แนวคิดพื้นฐานนั้นเรียบง่าย: คุณเริ่มต้นด้วยลำแสงของมิวออนนิวตริโนและวัดความน่าจะเป็นที่พวกมันจะเปลี่ยนเป็นอิเล็กตรอนนิวตริโน
จากนั้นเปลี่ยนไปใช้ลำแสงของมิวออนแอนตินิวตริโนและวัดความน่าจะเป็นของการเปลี่ยนไปเป็นอิเล็กตรอนแอนตินิวตริโนที่พลังงานและเส้นฐานเดียวกัน ความแตกต่างใด ๆ จะบ่งชี้ว่า δ ไม่เป็นศูนย์ โดยที่คุณส่งแอนตินิวตริโนผ่านปฏิสสารของโลกและยอมให้พวกมันโต้ตอบกับเครื่องตรวจจับปฏิสสาร
น่าเสียดายที่สิ่งนี้อยู่นอกเหนืองบประมาณด้านวิทยาศาสตร์ของประเทศส่วนใหญ่ ดังนั้นเราจึงต้องตรวจวัดทั้งนิวตริโนและแอนตินิวตริโนด้วยเครื่องตรวจจับที่ทำจากสสารธรรมดา และแก้ไขความแตกต่างที่ไม่น่าสนใจที่เกิดขึ้น (ซึ่งจำกัดความไวของการทดลอง) แผนทะเยอทะยานยิ่งกว่านั้นคือการสร้าง
“โรงงานนิวตริโน” ซึ่งจะผลิตลำแสงนิวตริโนที่บริสุทธิ์และรุนแรงมากซึ่งสามารถยิงผ่านโลกหลายพันกิโลเมตรไปยังเครื่องตรวจจับที่อยู่ห่างไกล เครื่องดังกล่าวจะสร้างดอกโบตั๋น ซึ่งจะสลายตัวเป็นมิวออน เช่นเดียวกับการทดลองพื้นฐานระยะยาวทั่วไป แต่จากนั้นมันจะเร่งให้มิวออนเหล่านี้
