Az OPERA ( Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus ) egy kísérlet a neutrínó oszcillációinak tanulmányozására . Célja annak a hipotézisnek a bizonyítása, hogy bizonyos típusú neutrínók (elektronikus, müon és tau neutrínók) átalakulnak más neutrínókká. 2010 -ben a kísérlet részeként közvetlen bizonyítékot szereztek arra, hogy a müonneutrínók tau-neutrínókká alakulhatnak [1] .
A kísérlet során a genfi CERN Proton Super Synchrotron (SPS) által generált müonneutrínó sugarat használnak, amelyet a Gran Sasso Underground Laboratoryba (LNGS) küldenek, ahol az OPERA detektor található, amelyet elsősorban a müonneutrínóból származó tau-neutrínók kimutatására használnak. oszcillációk. A CERN-től a Gran Sasso laboratóriumig vezető 732 kilométeres út a részecskéknek 3 milliszekundumot vesz igénybe. Az OPERA projekt detektora hozzávetőleg 150 ezer elemből (az úgynevezett "téglákból" (tégla)) áll, amelyek össztömege 1300 tonna: egyenként 8,3 kg tömegű emulziós fóliával átlapolt ólomlemezek [2] . Rajtuk kívül a készülék elektronikus detektorokkal és egyéb támogató infrastruktúrával is fel van szerelve. Építése 2003 -ban kezdődött és 2008 tavaszán és nyarán fejeződött be . A kísérlet jelenleg az aktív fázisban van.
Az OPERA projektben mintegy 200 fizikus vesz részt 36 intézetből és 13 országból, köztük Oroszországból [3] .
2011. szeptember 22-én az elektronikus előnyomatok archívumában megjelent egy cikk előnyomata, amelyben a szerzők elemzik a neutrínók szuperluminális sebességének lehetséges okait a forrástól a detektorig [4] [5] . A kapott eredményeknek nincs egyértelmű értelmezése.
A későbbiekben[ mikor? ] a kísérletet ugyanazon a projekten megismételték ugyanabban a létesítményben, módosított technikával: a neutrínókat 3 ns-os rövid impulzusokban küldték 524 ns intervallummal, aminek eredményeként 20 neutrínót sikerült megbízhatóan kimutatni. Sebességük mérése megerősítette a szuperluminális sebességgel való mozgásukra vonatkozó kezdeti feltételezéseket [6] [7] .
2012 februárjában sikerült azonosítani néhány állítólagos hardverhibát a használt OPERA neutrínódetektor működésében. Ez azonban nem tisztázta teljesen a helyzetet, mivel ezek a hibák ellentétes hatást gyakorolhatnak a neutrínó sebességének mérésére, és pontos értéküket nem állapították meg. Az első lehetséges hibaforrás, a GPS-szel való szinkronizálás időbélyegének lekéréséhez használt oszcillátor a neutrínó repülési idejének túlbecsléséhez vezethet. A második egy optikai kábel csatlakozó, amely a GPS-jelet továbbítja az OPERA órához. Helytelen működése a neutrínók repülési idejének alulbecsléséhez vezethet. [8] [9]
Az ICARUS kísérlet részeként ismételt kísérleteket végeztünk. Ez a neutrínódetektor szintén a Gran Sasso laboratóriumban található, és a CERN-ből küldött részecskéket is képes megfogni. Az ICARUS-nál rövid részecskenyalábokkal végzett kísérletek eredményei azt mutatták, hogy a neutrínók pontosan az elmélettel összhangban jutottak el a detektorhoz, vagyis nem haladtak gyorsabban a fénynél vákuumban.
2012 májusában az OPERA kontrollkísérletek sorozatát hajtotta végre, és arra a végső következtetésre jutott, hogy műszaki hiba volt az oka a szuperluminális sebességre vonatkozó téves következtetésnek. Az optikai kábel csatlakozója nem volt teljesen rögzítve, ami az optikai jel gyengüléséhez és az ESAT PPmS óraimpulzus észleléséhez szükséges elektromos áramkör késleltetésének jelentős növekedéséhez vezetett, amikor azt a GPS-ről az OPERA főórára továbbították [10 ] [11] [12] [13] .
| Kísérletek és detektorok a neutrínófizikában | |
|---|---|
| Felfedezések |
|
| Üzemeltetési | |
| Építés alatt |
|
| Zárva |
|
| Javasolt |
|
| Törölve |
|
