Algıçların gerçekte saydığı şey

Galyum algıcında ölçülen nicelik hiçbir zaman nötrinonun kendisi olmuyor. Bir nötrino, galyum-71 atomunu germanyum-71'e ve bir elektrona çeviriyor; germanyum ayrıştırılıp geride bıraktığı etkileşim üzerinden sayılıyor ve nötrino oranı ancak hesaplanmış bir yakalama tesir kesitiyle geriye doğru çıkarılıyor. Otuz yılı aşan bir süre boyunca üç deney — GALLEX, SAGE ve en son BEST — bu zinciri krom-51 ve argon-37 radyoaktif kaynaklarıyla yürüttü ve her biri hesabın öngördüğünden yaklaşık yüzde 20 daha az nötrino buldu. Makale bugün toplam açığı beş standart sapmanın üzerine koyuyor.[1]

Germanyum sayımı deneysel bir sayı; ondan çıkarılan nötrino akısı ise tesir kesitindeki her varsayımı devralıyor. Otuz yıldır açığın en çok tartışılan okuması, elektron nötrinolarının bir bölümünün yakalanmadan önce dönüştüğü dördüncü ve steril bir nötrino oldu; bu okuma, parçacık fiziğinin standart modelinin değiştirilmesini gerektirirdi. Tek görünür belirtisi, uzun bir çıkarımın sonunda düşük çıkan bir sayı olan uyuşmazlık için ağır bir fatura.[1]

Bırakılan yaklaşıklık

University of Cagliari'den Matteo Cadeddu ve arkadaşları tesir kesiti hesabını baştan izledi ve uzun süredir zararsız sayılan bir adımda durdu. Çıkan elektronun ve gelen nötrinonun kuantum dalga fonksiyonları, dönüşen atomun çekirdeği boyunca hiçbiri değişmiyormuş gibi çarpanlara ayrılıyordu. Bu ayırmanın yerine, germanyum-71'in duyarlı ölçülmüş yarı ömrünü doğru veren Gamow-Teller geçiş yoğunlukları konduğunda öngörülen yakalama oranı belirgin biçimde düşüyor; yazarlara göre bu düşüş, açığı yeni bir parçacık ya da yeni bir etkileşim olmadan soğuracak büyüklükte.[1]

Gözden geçirilmiş tesir kesiti ayakta kalırsa anomali, steril nötrinonun kanıtı olma işlevini yitiriyor ve standart model envanterini koruyor. En güçlü karşı okuma, sınırlanmış yoğunlukların kendisinin zayıf halka olduğu: bunlar olgusal, tek bir ölçülmüş yarı ömre göre ayarlanmış nicelikler ve farklı bir çekirdek yapısı ele alışı öngörülen oranın büyük bölümünü, onunla birlikte açığı da geri getirebilir. Makalede yer almayan Johannes Gutenberg University Mainz'dan Joachim Kopp, çalışmayı izlemeye değer bir ipucu sayıyor ve bu deneylere uydurulmak için kurulan standart model ötesi yapıların tuhaf, ince ayarlı bileşenler gerektirdiğini belirtiyor.[1]

Borcun düştüğü yer

Bu köşede daha önce müonun manyetik momenti izlenmişti; orada yirmi beş yıllık açığın kuram tarafında kapanması, uyuşmazlığı kuram ile deney arasından çıkarıp aynı hesabı besleyen pion ölçümlerinin arasına taşımıştı. Galyum sonucu da bu biçimde duruyor. Kopp'un koşulu açık: anomalinin çözüldüğünü söyleyebilmek için galyum ile germanyumun çekirdek yapısının bağımsız olarak ölçülmesi ya da hesaplanması gerekiyor. Michigan State University'den Ante Ravlic, mikroskobik çekirdek modellerine dayanan hesapları beklerken çalışmayı doğru yönde bir adım sayıyor ve iki dalga fonksiyonunun daha titiz ele alınmasının yanıtı nasıl değiştirdiğini göstermesini olumlu buluyor.[1], [2]

Bu tartışmayı bundan sonra ilerletecek olan, yeni bir nötrino sayımı yerine bir çekirdek belirlemesi. Galyum-71'den germanyum-71'e geçişin Gamow-Teller şiddetinin, bu yoğunlukları sınırlamakta kullanılan germanyum-71 yarı ömrüne yaslanmadan bağımsız olarak ölçülmesi ya da mikroskobik biçimde hesaplanması, gözden geçirilmiş tesir kesitini ayakta bırakabilir ya da eski değerine doğru geri itebilir. O gelene kadar açığın standart model içinde aday bir açıklaması var ve hüküm yok; bu, bir keşiften küçük bir şey ve bir sonraki ölçümün nereye yöneltilmesi gerektiği konusunda gerçek bir değişiklik.[1]