Методики, применяемые в НКЭ.
В основе метода лежит способ управления полевой структурой при помощи эффекта модулирования осцелляции.
Экзотические частицы нейтрино появляются в ходе трех специфических реакций,
причем в каждой из них - только одного, "своего" вида. Поэтому имеется три типа
нейтрино: электронное (ne), мюонное (nm) и тау-нейтрино
(nt). В определенных условиях эти частицы могут превращаться одна в
другую. Процесс такого превращения носит название осцилляций (колебаний). Этот
эффект предсказали в 1955 году американские теоретики А. Пайс и О. Пиччоли. А в
1962 году З. Маки, Н. Накагава и С. Саката теоретически рассмотрели случай
осцилляции нейтрино ne"nm. Именно этот тип превращений и
был обнаружен канадской нейтринной обсерваторией в Садбери. Само название
явления - осцилляции - вызывает недоумение. В самом деле: о каких колебаниях
элементарных частиц может идти речь? Оказывается, это сложное квантовое явление
имеет простую механическую аналогию и может быть наглядно продемонстрировано на
модели.
Подвесим на П-образной стойке два тяжелых маятника А и В одинаковой длины и массы (скажем, кусочки металла или крупные гайки, закатанные
в пластилиновые шарики). Из тонкой стальной проволоки сделаем довольно длинную
слабую пружинку и соединим ею маятники. Толкнем один маятник - он начнет
раскачиваться. Но слабая связь (пружинка) начнет немедленно воздействовать на
второй маятник, периодически подталкивая и подтягивая его. А поскольку маятники
одинаковые и, следовательно, частоты их собственных колебаний равны, пружинка
действует резонансным образом, то есть наиболее активно. В результате второй
маятник, который вначале покоился, начнет постепенно раскачиваться все сильнее и
сильнее, отбирая энергию у первого. Наблюдается любопытная картина: амплитуда
колебаний первого маятника постепенно уменьшается вплоть до полной его
остановки, а второго - увеличивается до максимума. Периодический процесс обмена
энергией станет повторяться достаточно долго - возникнут так называемые биения
связанных осцилляторов.
Именно это явление и дало название процессу взаимного превращения
элементарных частиц. Качания одного маятника соответствуют распространению
частицы А, колебания другого - частицы В. Связь между маятниками
эквивалентна взаимодействию между частицами, переводящему А в В.
Периодическая передача колебаний от одного маятника к другому и есть аналог
осцилляций элементарных частиц.
Этот же опыт можно поставить в виде своеобразного физического фокуса.
Маятники подвешивают на слабо натянутой горизонтальной нити (она играет роль
связи); один закрывают картонным футляром, а другой раскачивают. И зрители
наблюдают странную картину: безо всякой видимой причины, без какого-либо
постороннего воздействия маятник то постепенно останавливается, то вновь
начинает раскачиваться!
Прибор для демонстрации биений связанных маятников и графики их колебаний.
Парадоксальное поведение маятника: он
периодически останавливается и снова начинает качаться.
|