21 juni 2024

Oh wacht, sin² 2θ13 blijkt 0,0853 te zijn

De vier antineutrino detectoren van Daya Bay. Credit: Roy Kaltschmidt, Berkeley Lab

Ze noemen het theta13, kortweg θ13, één van de befaamde parameters waar natuurkundigen en sterrenkundigen opgewonden van kunnen raken. Ik schreef er ruim tien jaar geleden al eens een blog over en toen was de stand van zaken dat sin²2θ13 0,092 bleek te zijn – natuurkundigen meten θ13 in termen van oscillatie amplitude en dat wordt wiskundig geschreven als sin²2θ13. Tsja, het zal wel, maar waar gaat dit allemaal over, hoor ik jullie al denken. Waar het allemaal om draait zijn de neutrino’s, de massaloze deeltjes die met bijna de lichtsnelheid door het heelal reizen en die bijna nergens op reageren en met gemak door een blok lood van een lichtjaar lengte kunnen reizen. Al lang is bekend dat er drie ‘smaken’ neutrino’s zijn: electron-, muon- en tau-neutrino’s. Al in 1957 kwam de natuurkundige Bruno Pontecorvo met de hypothese dat de neutrino’s van de ene in de andere smaak kunnen ‘oscilleren’. In de wiskundige beschrijving van de oscillatie draait het om drie zogenaamde mixhoeken, Engels ‘mixing angles’ geheten θ12, θ23 en θ13. De eerste twee mixhoeken zijn uit experimenten goed bepaald, maar de derde ‘kleinste’ hoek, da’s θ13, spreek uit theta-een-drie, is het lastigste te meten. Het bepalen van deze hoek is essentieel voor een goed begrip van de neutrino-oscillatie en daarmee ook voor een juist inzicht in de vraag hoe neutrino’s precies ontstonden tijdens de oerknal en hoe het kan dat er meer materie dan antimaterie in het heelal is. En da’s nou precies wat ze tien jaar geleden in China hebben gedaan, toen met sin²2θ13=0,092 als uitkomst, en nu in 2022 opnieuw, alweer in China. Met de Daya Bay reactor hebben ze een neutrino experiment uitgevoerd en deze week zijn de resultaten daarvan bekendgemaakt op een congres over neutrino’s in Seoel. In Daya Bay hebben ze afgelopen negen jaar maar liefst 5,5 miljoen interacties gemeten en geanalyseerd waarbij antineutrino’s – de anti-varianten van gewone neutrino’s – betrokken waren en dat heeft geresulteerd in de meest nauwkeurige bepaling tot nu toe van θ13. De tweet hieronder laat het resultaat zien.

Ietsje lager dus dan de waarde die in 2012 werd gemeten, waarvan akte. Bron: Science Daily.

Share

Speak Your Mind

*