Thread by @polfosol

نوترینوها یه سری ذرات بنیادی هستن که از واکنش‌های هسته‌ای به وجود میان. یه جزئیاتی هست درمورد اینکه ذرات بنیادی به ۲ دسته فرمیون و بوزون تقسیم میشن و فرمیون‌ها باز دو نوع هستن: لپتون یا کوارک. و نوترینوها در گروه لپتون‌ها جا می‌گیرن...
که ازاین جزئیات صرف‌نظر می‌کنیم.

۱ از n

قبل از اینکه بی‌خیال خوندن ادامه‌ی رشته‌توییت بشید عرض کنم که قرارنیست چیز چندان پیچیده‌ای گفته بشه.
واکنش‌های هسته‌ای تو خورشید همینجور به‌وفور نوترینو خیرات می‌کنه. طوری که درهرثانیه بیش از ۱۰۰ ملیارد نوترینو به هر سانتی‌مترمربع ازسطح زمین می‌رسه.
فی‌الواقع اگه همین الان به/

۲

سر انگشتتون نگاه کنید، تو ۱ ثانیه بیشتراز ۱۰۰ملیارد نوترینو بهش برخورد کرده.
خب بااین وضع چرا ما سرطان نمی‌گیریم؟
دلیلش اینه که نوترینوها خیلی یُبس هستن

یه مقدمه بگم. طبق مدل استاندارد فیزیک سه یا چار نیروی بنیادی وجود داره: گرانش (جاذبه)، الکترومغناطیس، و نیروی هسته‌ای قوی/ضعیف

نیروی الکترومغناطیس فقط رو ذراتی تاثیرداره که بار الکتریکی دارن؛ مثل الکترون. گرانش هم رو ذراتی که جرم دارن تاثیر میذاره.
نیروی هسته‌ایِ قوی چیزیه که هسته‌ی اتم‌ها رو کنارهم نگه میداره.
پروتون ونوترون از کوارک تشکیل شدن، و این برهم‌کنش هسته‌ای قوی عامل نگهدارنده‌ی اونا کنار همه.

می‌مونه برهم‌کنش هسته‌ایِ ضعیف که 1میلیون بار ضعیف‌تر از نوع قویشه.

حالا این نوترینوها بار الکتریکی که ندارن. جرمشون هم خیلی کمه. نیروی هسته‌ای قوی هم روشون تاثیری نداره. تنها چیزی که این وسط ممکنه اثری روشون بذاره برهم‌کنش هسته‌ای ضعیفه که اونم خیلی به‌ندرت رخ میده.
به عبارتی،/

ازبین اون همه نوترینو که به بدن ما می‌رسه، شاید سالی یه دونه‌ش با یک اتم‌مون برخورد کنه. (ازاونجا که درکودکی حجم بدن کمتره، اولین برخورد واقعی ما با نوترینو طرفای ۱۰سالگی اتفاق می‌افته #جدی)

نوترینوها اونقدر یبسن که اصن کل زمین براشون پشم حساب میشه. اکثرِ (نزدیک ۱۰۰ درصدِ) /

نوترینوهایی که به زمین می‌رسن ازش رد میشن. به عبارتی، وقتی یه شتاب‌دهنده از اون سر دنیا میخواد واسه یکی دیگه نوترینو بفرسته خیلی راحت شیلنگش رو میگیره به سمت داخل زمین (اینجوری ↓)

حالا اینجور که اینا بی‌سروصدا میان ومیرن، اصلا ازکجا می‌فهمن نوترینویی وجود داره؟
از شانس ما /

نوترینو می‌تونه با اتم گالیوم-71 واکنش بده و تبدیلش کنه به Ge-71 که ناپایداره و رادیواکتیو درمی‌کنه.
این محفظه‌های آشکارسازی نوترینو خیلی چیزای خفنیه. یه استوانه اندازه ساختمون ۱۲طبقه رو درنظر بگیرید که توش پراز سنسورهای گلوله‌ای شکله. (پانورامای سه‌بعدی: bit.ly/34VGtHW)

خب حالا نوترینو به چه دردی می‌خوره؟
اون ذرات بنیادی که اول کار گفتم به دودسته بوزون و فرمیون تقسیم شدن. بوزون‌ها مسئول انتقال یا اعمال نیرو هستن بر روی فرمیون‌ها، که ذرات مادی محسوب میشن.
هر ذره‌ی مادی یه پادذره هم داره با خصوصیات مشابه: قد، وزن، سایز ممه و ازاین قبیل. تنها فرقش/

اینه که بار الکتریکیش برعکسه. ذره و پادذره دربرخورد با هم همدیگه رو نابود می‌کنن.
این تقارن باعث شده که بعضیا معتقد باشن ممکنه جهان‌هایی وجود داشته باشه که کلا از پادماده تشکیل شده؛ برعکسِ جهان ما که همه‌ش از ماده‌ست.

فی‌الواقع تلاش‌هایی هم انجام گرفته برای تولید پادماده.

مثلا سال ۱۹۹۵ تونستن آنتی‌هیدروژن درست کنن که از پادپروتون (بار منفی) و پادالکترون(+) تشکیل شده. یا سال ۲۰۱۱ پاد-هلیوم درست کردن درحد یکی دو اتم.
اما برخلاف اون کسشعری که تو فیلم angels & demons دیدید، پادماده به‌شدت ناپایداره و در کسری ازثانیه ازبین میره،
theguardian.com/science/2011/a…

چون ما درجهان مادی زندگی می‌کنیم.

حالا یکی ازسوالات اساسی بشر اینه که دراون لحظه‌ی انفجار بیگ‌بنگ، قاعدتا به‌خاطر این تقارن، باید ماده و پادماده به مقدار یکسان تشکیل شده باشه. خب چرا این وسط زور ماده چربیده و پادماده‌ها تقریبا نابود شدن؟
جوابی که بهش دادن اینه که این تقارن /

کامل نیست. یعنی طبق نظریه‌ی نقض سی‌پی (CP violation) ذرات پادماده یه جاهایی ممکنه از ماده عقب بمونن که نهایتا براشون گرون تموم میشه.
خب این نظریه باید با آزمایش اثبات بشه. تنها راهش هم اینه که یه مقدار پادماده دم دستمون داشته باشیم روش آزمایش کنیم.
اما مشکل اینه که عرض کردم، /

پادماده به‌شدت ناپایداره. تا بخوای نگاش کنی تموم شده رفته.

اینجاست که یبس بودن نوترینوها به‌کار آدمیزاد میاد. درواقع همونقدر که نوترینوها یُبسن و کاری به کار کسی ندارن، پادنوترینوها هم همینجورن.
پس راحت میشه این پادنوترینوها رو موقع ردشدن نگاهشون کرد.

quantamagazine.org/neutrinos-link…

و نهایتا خبری که چند روز پیش اعلام شد درمورد اینکه فیزیکدان‌ها تونستن برای اولین بار شواهدی از عدم تقارن ماده و پادماده پیدا کنن، و دلیل به‌وجودآمدن جهان رو تاحدودی بفهمن، مربوط میشه به همین مشاهده‌ی فرق بین نوترینوها و پادنوترینوها.
به عبارتی، CP violation در نوترینوها تایید شد.