ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

البحث في الإنحراف عن النموذج المعياري من خلال دراسة التبعثر المرن للنيوترينو الإلكتروني ( النيوترينو الإلكتروني المضاد) الكتلوي على الإلكترون

Research about the deviation from the Standard Model by studying the elastic scattering of electron neutrino mass (anti electron neutrino mass) on the electron

1008   0   18   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2014
  مجال البحث فيزياء
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

تم في هذا البحث حساب المقاطع العرضية التفاضلية للتبعثر المرن للنيوترينو الإلكتروني (للنيوترينو الإلكتروني المضاد) على الإلكترون داخل إطار النموذج المعياري (القياسي) لفيزياء الجسيمات الأولية و خارجه. تم أيضا حساب العلاقة الرياضية المستخدمة في دراسة الانحراف عن النموذج المعياري. بيًنت الدراسة أن هناك انحرافاً عن النموذج المعياري من المرتبة لصنف النيوترينو الإلكتروني. لم يتمكن المرجع [16] من إظهاره بشكل واضح و مستقل بل أظهر الانحراف بشكل وسطي لكل أصناف النيوترينو مجتمعة، و نظراً لصغر هذا الانحراف يمكن إهماله و بالتالي لا حاجة لتوسيع إطار النموذج المعياري ليشمل النيوترينو الإلكتروني الكتلي فهو في هذه الحالة يقع داخل إطاره.


ملخص البحث
تناولت هذه الدراسة حساب المقاطع العرضية التفاضلية للتبعثر المرن للنيوترينو الإلكتروني (أو النيوترينو الإلكتروني المضاد) على الإلكترون داخل وخارج إطار النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات الأولية. كما تم حساب العلاقة الرياضية المستخدمة في دراسة الانحراف عن النموذج المعياري. أظهرت الدراسة أن هناك انحرافاً عن النموذج المعياري من المرتبة 10^-10 لصنف النيوترينو الإلكتروني، وهو انحراف صغير جداً يمكن إهماله. وبالتالي، لا حاجة لتوسيع إطار النموذج المعياري ليشمل النيوترينو الإلكتروني الكتلوي، فهو في هذه الحالة يقع داخل إطاره. تم التركيز على تأثير كتلة النيوترينو الإلكتروني على المقاطع العرضية التفاضلية للتبعثر المرن للنيوترينو الإلكتروني على الإلكترون ضمن إطار نظرية التأثيرات الضعيفة. تم استعراض حركية التفاعلات الضعيفة المختلفة وتبيان الحدود العلوية لكتلة النيوترينو الإلكتروني من خلال تجارب ترويتسك ومينز. تم استخدام معادلات لاغرانج لحساب المقاطع العرضية التفاضلية والكاملة للتبعثر المرن للنيوترينو الإلكتروني والنيوترينو الإلكتروني المضاد على الإلكترونات. أظهرت النتائج أن الانحراف عن النموذج المعياري لصنف النيوترينو الإلكتروني يمكن إهماله مقارنة بما جاء في المراجع الأخرى التي أظهرت انحرافاً أكبر عند جمع كل أصناف النيوترينو معاً. توصي الدراسة بتوسيع البحث ليشمل الصنفين المتبقيين للنيوترينو لمعرفة مقدار الانحراف الناشئ لكلٍ منهما عن النموذج المعياري.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة في فهم التبعثر المرن للنيوترينو الإلكتروني وتأثير كتلة النيوترينو على المقاطع العرضية التفاضلية. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تحتاج إلى مزيد من التوضيح أو التحسين. أولاً، على الرغم من أن الانحراف المكتشف صغير ويمكن إهماله، إلا أن الدراسة لم تتناول بشكل كافٍ تأثيرات الطاقة العالية والتي قد تكون لها آثار أكبر على النموذج المعياري. ثانياً، كان من المفيد تضمين مقارنات أكثر تفصيلاً مع نتائج تجارب أخرى مشابهة لتعزيز النتائج. ثالثاً، يمكن تحسين العرض البياني للنتائج لتكون أكثر وضوحاً وسهولة في الفهم. وأخيراً، قد يكون من المفيد توسيع نطاق الدراسة ليشمل تأثيرات أخرى مثل التفاعلات مع جسيمات أخرى غير الإلكترونات.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟

    الهدف الرئيسي هو دراسة تأثير كتلة النيوترينو الإلكتروني على المقاطع العرضية التفاضلية للتبعثر المرن للنيوترينو الإلكتروني على الإلكترون ضمن إطار نظرية التأثيرات الضعيفة.

  2. ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟

    أظهرت الدراسة أن هناك انحرافاً صغيراً جداً عن النموذج المعياري لصنف النيوترينو الإلكتروني، يمكن إهماله، وبالتالي لا حاجة لتوسيع إطار النموذج المعياري ليشمل النيوترينو الإلكتروني الكتلوي.

  3. ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة؟

    توصي الدراسة بتوسيع البحث ليشمل الصنفين المتبقيين للنيوترينو لمعرفة مقدار الانحراف الناشئ لكلٍ منهما عن النموذج المعياري.

  4. ما هي النقاط النقدية التي يمكن الإشارة إليها في هذه الدراسة؟

    يمكن الإشارة إلى الحاجة لمزيد من التوضيح لتأثيرات الطاقة العالية، تحسين العرض البياني للنتائج، وتضمين مقارنات أكثر تفصيلاً مع نتائج تجارب أخرى مشابهة.


المراجع المستخدمة
WEINHEIMER, CH. Direct Neutrino Mass Experiments: Present and Future, XXth International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics, 2002, Munich, Germany: http://neutrino2002. ph.tum.de/Germany
KRAUS, CH. et al., Final Results from phase II of the Mainz Neutrino Mass Search in Tritium  Decay, Eur. Phys. J. C40, 2005, pp. 447-468, rXiv:he-pex/ 0412056v2
DATAR, V.M., Direct Neutrino Mass Measurements, Nuclear Physics Division Bhabha Atomic Research Centre, Trombay, Mumbai 400 085,( India), Proc Indian Natn Sci Acad, 70, A, No.1, January 2004, pp. 89–94
NAZIH HAIDER. et al., Neutrino Mass and the Need to Expand the Standard Model of Elementary Particle Physics (SM), International Journal of Physics and Applications. ISSN 0974-3103 Volume 3, Number 3 (2011), pp. 279-282
GLASHOW, S.L, nucl.Phys.22(1961)579; SAlAR, A. and WARD, c.,Phys. Left. (1964)168; WEINBERG, S., Phys,Rev.lett.19(1967)1264
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تم في هذا البحث حساب المقطع العرضي التفاضلي الفعّال للتفاعل المدروس داخل اطار النموذج القياسي و خارجه و حسبت التصحيحات الإشعاعية الناجمة عن ادخال المركبات السلمية و شبه السلمية و التنسورية في مطال التفاعل بطريقتين مختلفتين و تبيّن أنها متعلقة فقط بمر بعات ثوابت الاقتران،. ناقش البحث مدى صمود النموذج القياسي أمام توسيع مطال التشتت المرن للنيوترينو على الالكترون مستفيدين من القيم التجريبية لثوابت الاقتران المتحصل عليها مؤخرا من تجربتي TEXONO , LSND.
استعرضنا في هذا البحث كيفية الحصول على علاقة احتمال اهتزاز النيوترينو ثنائي النكهة ، و اختبرنا النموذج النظري للحل الاهتزازي ثنائي النكهة ، تبيّن لنا أن احتمال اهتزاز النيوترينو يتعلق بطاقة النيوترينو، و طول القاعدة (المسافة بين المنبع و الكاشف)، و ز اوية المزج ، و مربع فرق الكتلة . يوضح هذا البحث أنه من أجل حدوث اهتزاز للنيوترينو ، فإنه يجب أن تكون واحدة على الأقل من حالات الكتلة مختلفة عن الصفر, و هذا يعني أن العلاقة يجب أن تتحقق . بتعبير آخر يجب أن يكون للنيوترينو كتلة غير معدومة ، و هذه النتيجة بحد ذاتها كان لها ارتدادات فيزيائية ضخمة. أولها يخص النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات الأولية الذي يعتبر أن النيوترينو بدون كتلة، و ثانيها يخص تجربة أوبرا حيث وجود كتلة للنيوترينو تمنعه من الانتشار بسرعة تساوي سرعة الضوء و هذا يناقض ما جاءت به هذه التجربة من أن النيوترينو ينتشر بسرعة أكبر من سرعة الضوء في الخلاء.
جرى تعريض نباتات دوار الشمس الفتية للأشعة فوق البنفسجية من النمط (UV-B(295nm لمدة 3 أيام (ساعتين/ يومياً)، مع أو بدون حجب الأشعة بشرائح البولي إيتيلين (أزرق، و شفاف) بسماكة مقدارها (0.5 مم). تم قياس كمية أصــــــبغة التركيــب الضـــوئي، إذ لوحــــظ تبـــــاين في كمية اليخضـــــور (chl.a) فيها بنســــب ( دون حجب 19.59% ، بولي ايتيلين شفاف 3.40%، بولي ايتيلين أزرق 1.66% )، و اليخضور (chl.b (22.79 , 25.13 , 7.81 %)، و المحتوى الكلي لليخضور (20.53 , 21.76 , 2.88%)، بينما ارتفعت كمية الأصبغة الكاروتينويدية في العينات المدروسة (17.32 , 19.23 , 24.45%) على التوالي. لوحظ انخفاض في شـــــدة النقل الالكتروني الضوئي (88.04, 78.71 , 58.81%) في العينات النباتية المعرضة للأشـــعة فوق البنفسجية (في اليوم الثالث) على التوالي، و تمت مقارنة جميع النتائج بالشاهد الذي لم يتعرض للأشعة. تشير النتائج إلى التأثير السلبي للأشعة فوق البنفسجية في المحتوى اليخضوري، و معدلات النقل الالكتروني و بالتالي في التركيب الضوئي و إنتاجية نباتات دوار الشمس. كما تشير من جهة أخرى إلى أهمية الأصبغة الكاروتينويدية في حماية الأصبغة اليخضورية من التأثير السلبي لهذه الأشعة. أظهرت النتائج الـتأثير الإيجابي الواضح لشرائح البولي إيتيلين و خاصة الزرقاء منها في حماية النباتات تجاه هذه الأشعة.
تمَّ في هذا العمل، استخدام كاشف وميضي للقياسات التجريبية مع منبعالسترونسيوم-90 كمحاولة لقياس كتلة النترينو الإلكتروني إنطلاقاً من تقنية بسيطة و مختلفة عما هو مُستخدم في هذا المجال حيث أن التقنيات الحالية معقدة جداً و تتطلب مبالغ طائلة. تمَّ أيضاً مع ايرة الكاشف (إيجاد معادلة مستقيم المعايرة)، أي إيجاد العلاقة بين رقم القناة في المحلل المتعدّد الأقنية المستخدم في التجربة و طاقة الإلكترونات الناتجة عن تفكك السترونسيوم-90، و تمَّ أيضاً تحديد الطاقة العُظمى لجسيمات (للإلكترونات)، تجريبياً، بتحديد رقم القناة و من ثمَّ استنتاج قيمة الطاقة انطلاقاً من معادلة مستقيم المعايرة. درسنا تغير طاقة التفكك بتابعية مادة ماصة و هي عبارة عن صفائح من الألمنيوم ذات سماكات مختلفة. لوحظ تناقص قيم الطاقة العظمى للإلكترونات بزيادة سماكة الصفائح. تبين أن تغير الطاقة بتابعية السماكة الممثل بالتابع هو عبارة عن مستقيم ميله سالب. سمح تطبيق نظرية فيرمي و مخطط كوري بإيجاد الطاقة العظمى للإلكترونات الناتجة عن التفكك (1697,58 keV)، و هذه القيمة قريبة من القيمة التجريبية التي تمَّ الحصول عليها (1653,45 keV)، مع خطأ يُقدر بـ (2,6%). وجدنا أن كتلة النترينو الإلكتروني معدومة تقريباً، أو يمكن القول: إن تفكك السترونسيوم-90 لا يسمح بقياس كتلة النترينو بشكل دقيق، و هذا بسبب القيمة الكبيرة لطاقة تفكك هذا النظير المُشع، السترونسيوم-90.
درسنا في هذا البحث تأثير ورود حزمة إلكترونية على بلازما كثيفة ساخنة غير متجانسة، و اللااستقرارات الناتجة في هذه الجملة من خلال دراسة تأثير تغير كثافة البلازما على نمو اللااستقرار في هذه الجملة، حيث تمت دراستها بفرض أن كثافة البلازما من مرتبة غاز فيرم ي، و بفرض أن هذه البلازما ساخنة و غير متجانسة، تسقط عليها حزمة إلكترونية باردة و ذلك عندما تكون السرعة الطورية صغيرة مقارنة بسرعة هذه الحزمة، و ذلك في حالة عدم وجود حقل مغناطيسي خارجي. لقد تم استخراج المعادلات التي تصف هذه الجملة في الحالة التي تكون البلازما تصادمية بسبب كثافتها المرتفعة، كما تم استخراج المعادلة التفاضلية التي تعبر عن الطاقة الممتصة في الجملة و حل هذه المعادلة ثم رسم الخطوط البيانية باستخدام برنامج Mathcad و مناقشة و تحليل النتائج التي تم التوصل إليها. و دلت النتائج على تضخم الأمواج في الجملة بنتيجة الطاقة الممتصة و زيادة عدم الاستقرار فيها.

الأسئلة المقترحة

التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا