7月 15, 2024

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結局のところ、「幽霊のような粒子」は光と相互作用する可能性がある:ScienceAlert

結局のところ、「幽霊のような粒子」は光と相互作用する可能性がある:ScienceAlert

ニュートリノは、ほとんど何もないように宇宙を流れている、小さくて気難しい粒子ですが、結局のところ、実際には光と相互作用しているのかもしれません。

新しい計算によると、ニュートリノと光子の間の相互作用は、星の周りを包み込むプラズマ内に見られる強い磁場で発生する可能性がある。

北海道大学の物理学者、石川健三氏と北海道科学大学の物理学者、飛田豊氏は、これは太陽の大気が表面よりも熱い理由を理解するのに役立つ可能性がある発見であり、もちろん太陽中の神秘的なゴースト粒子の研究にも役立つ可能性があると述べた。 さらに詳細に。

「私たちの結果は、物質のいくつかの基本的な粒子の量子力学的相互作用を理解するために重要です。」 石川さんは言う。。 「また、太陽や他の星における現在よく理解されていない現象の詳細を明らかにするのにも役立つかもしれません。」

ニュートリノは 最も豊富な分子の中で 宇宙では光子に次ぐ大きさです。 しかし、彼らはほとんどの場合、自分自身を守ります。 中性子はほとんど質量がなく、物質とほとんど相互作用しません。 ニュートリノにとって、宇宙は影や幽霊に過ぎず、それらを簡単に通り抜けます。 今、何十億ものニュートリノが小さな幽霊のようにあなたの中を通過しています。

しかし科学者たちはニュートリノを信じている それは重要なことかもしれない 天体物理現象を調査して発見する なぜ宇宙はそうなっているのか素粒子物理学の理解を深めます。 ニュートリノが宇宙と相互作用するかどうか、またどのように相互作用するかを知ることで、ニュートリノに関する情報だけでなく、粒子と量子宇宙の相互作用についての情報も明らかになります。

石川と飛田の研究は理論的なもので、数学的解析を使用して、中性子が電磁量子、つまり光子と相互作用できる条件を決定します。 彼らは、高度に磁化されたプラズマが気体であることを発見しました。 正または負に帯電している電子の減算または追加により、適切な環境が提供されます。

「通常の『古典的』条件下では、ニュートリノは光子と相互作用しません。」 石川さんは言う。

「しかし、私たちはニュートリノと光子がどのようにして非常に大規模な通常の磁場の中で相互作用するように誘導されるのかを明らかにしました。最大10桁の大きさです。」3 どれくらい――星の周囲にあるプラズマという物質の形で存在している。」

以前、石川さんと飛田さん 可能性を探ってみた 電弱ホール効果として知られる理論的現象は、太陽大気中でのニュートリノ相互作用を促進する可能性があります。 これは、極端な条件下で、宇宙で最も基本的な 2 つの反応が起こるときに起こります。 電磁気 そしてその 強度が弱い、一つに溶け合うようなもの。

研究者らは、電弱理論のもとでは、ニュートリノが光子と相互作用できることを発見した。 星の大気が電弱ホール効果に適した環境を生み出すことができれば、こうした相互作用がそこで起こる可能性があります。

石川氏と飛田氏は論文の中で、この相互作用中の光子ニュートリノ系のエネルギー状態を計算している。

「私たちの研究は、基礎物理学の理解に貢献するだけでなく、いわゆる太陽コロナ加熱の謎を説明するのにも役立つかもしれません。」 石川さんは言う。

「これは、太陽の外の大気であるコロナが太陽の表面よりもはるかに高い温度になるメカニズムに関する長年の謎です。私たちの研究は、ニュートリノと光子の間の相互作用が太陽の大気を加熱するエネルギーを放出することを示しています。」太陽コロナです。」

将来の研究では、二人は極限環境でニュートリノと光子がどのようにエネルギーを交換するかについてさらなる研究をしたいと考えています。

この研究は、 物理学はオープンです

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