Horváth Dezső - Neutrínótömeg: a részecskefizika megoldatlan rejtélye

A részecskefizika alapelmélete, a standard modell eredetileg zérus tömeget rendelt a neutrínókhoz. A Napból jövő elektronneutrínók és a légkörben képződő müonneutrínók észlelése azonban hiányt jelzett, ezért elméleti fizikusok már régóta arra gyanakodtak, hogy a háromféle neutrínó egymásba alakulhat (neutrínóoszcilláció). Ezt azután a neutrínókísérletek megerősítették, mégpedig oly módon, hogy a Napban és a légkörben keletkező neutrínók átváltozásának megmagyarázásához kétféle tömegkülönbséget kell feltételeznünk, ami megkívánja, hogy a háromfajta neutrínó közül legalább kettőnek tömege legyen, és mindháromnak kevert részecskeállapotnak kell lennie. Kevert állapotok olyankor lépnek fel, amikor egy részecske többféle kölcsönhatásba léphet és azoknak nem egyeznek a saját állapotai, a neutrínónak azonban csak egyféle kölcsönhatása, a gyenge ismeretes.
A neutrínók véges tömege tehát több ponton is ellentmond a standard modellnek, amely pedig minden eddigi mérést remekül visszaad. Többféle kísérlet tanulmányozza a neutrínóoszcillációt a Föld felszínén részecskegyorsítóból vagy reaktorból indított neutrínónyalábbal, ezek azonban nem közvetlenül a neutrínók tömegéről, hanem a tömegnégyzetek különbségéről nyújthatnak ismeretet.. A balul sikerült OPERA kísérlet nyomán mi újabb kísérletet javaslunk, amely közvetlenül a neutrínótömegre kérdez rá repülési idő mérésével.

2014.02.20. 15:00