الملخص:
يستخدم التعاون الدولي KM3NeT كاشف النيوترينو ORCA في قاع البحر الأبيض المتوسط لاختبار ثبات لورنتز في نظرية النسبية لأينشتاين. قام فريق البحث بتحليل 1.4 سنة من بيانات الرصد وفحص ما مجموعه 5828 حدثًا مرشحًا للنيوترينو في الغلاف الجوي؛ لم تجد النتائج أي علامات على اضطراب هذا التناظر الأساسي، ولكنها وضعت حدودًا تجريبية جديدة للعديد من الانحرافات المحتملة.
تُعد ثبات لورنتز أساسًا مهمًا للنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات والنظرية النسبية العامة، مما يعني أن قوانين الفيزياء لا تتغير إذا تحرك مراقب بسرعة ثابتة مختلفة أو في اتجاه مختلف. تعتقد بعض نظريات الجاذبية الكمومية أن المكان والزمان قد لا يكونان متصلين على مقاييس صغيرة للغاية، وقد تكون هناك انحرافات طفيفة. يعد قياس سلوك النيوترينوات بدقة أحد الطرق للعثور على أدلة لهذه الفيزياء الجديدة.
نادرًا ما تتفاعل النيوترينوات مع المادة، ويمكن أن تمر عبر الأرض دون أن تترك أي أثر تقريبًا؛ كما أنها تتأرجح بين "النكهات" المختلفة أثناء انتشارها. قارن الباحثون طاقة النيوترينو المرصودة واتجاه وصوله وتذبذبه مع التوقعات النظرية للبحث عن الحالات الشاذة التي قد تكون ناجمة عن انتهاك ثبات لورنتز. يحتوي كاشف ORCA المستخدم هذه المرة على ست وحدات كشف منتشرة فقط ولا يزال مكتملًا جزئيًا.
لم يجد التحليل أي دليل على تدمير ثباتية لورنتز، لكنه قدم قيودًا تنافسية على التأثيرات المحددة التي قد تؤثر على تذبذبات نيوترينوات الميون ونيوترينوات التاون. وقد حددت الدراسة أيضًا بشكل مباشر الاختلافات في المعاملات القطرية للعديد من النكهات في قطاعات نيوترينو الميون والتاون لأول مرة. وذكر فريق البحث أنه على الرغم من حجم البيانات المحدود ومقياس الكاشف، فإن النتائج قابلة للمقارنة مع تجارب IceCube وSuper-Kamiokande الأطول أمدا.
مع توسع ORCA وتجميع المزيد من البيانات، يأمل الفريق في تحسين دقة القياس بشكل أكبر؛ ومن المتوقع استخدام مجموعة أخرى من كاشفات KM3NeT/ARCA للنيوترينوات ذات الطاقة العالية لدراسة النيوترينوات القادمة من الأجرام السماوية البعيدة. تتنبأ بعض النظريات بأن الانحرافات عن ثبات لورنتز ستصبح أكثر وضوحًا مع زيادة طاقة الجسيمات أو مسافة الانتشار، لكن أحداث النيوترينو الفيزيائية الفلكية المسجلة حاليًا بواسطة ARCA ليست كافية لإجراء مثل هذا التحليل.
التعليقات