Mô phỏng dao động hương neutrino từ nguồn đến detector. Đo xác suất chuyển hóa νμ→νe theo khoảng cách L và năng lượng E, kiểm chứng P≈sin2(2θ)sin2(1.27Δm2L/E).
Nghiên cứu
Dụng cụ
Khung 3D từ nguồn neutrino đến detector
Thanh trượt khoảng cách L và năng lượng E
Bảng đọc xác suất P(νμ→νe) minh họa
Các bước tiến hành
Quan sát dao động theo khoảng cách
Giữ E cố định, kéo "Khoảng cách L" và theo dõi chùm neutrino đổi "màu hương" dọc đường đi tới detector. Đọc bảng P(νμ→νe): xác suất dao động tuần hoàn theo L — dấu hiệu hai trạng thái khối lượng tích lũy pha khác nhau Δm2L/(2E).
Đổi năng lượng
Ở L cố định, quét "Năng lượng E": xác suất dao động theo 1/E — chu kỳ dao động Losc∝E/Δm2. Ghi lại vị trí đỉnh/đáy của P theo E và so sánh với P≈sin2(2θ)sin2(1.27Δm2L/E) (L tính bằng km, E bằng GeV, Δm2 bằng eV²).
Đặt lại pha và kiểm tra điểm cực đại
Bấm "Đặt lại pha" rồi chọn L sao cho 1.27Δm2L/E=π/2 — xác suất chuyển hóa đạt cực đại sin2(2θ). So sánh hai cấu hình (L nhỏ, E lớn) và (L lớn, E nhỏ) cho cùng tỉ số L/E: dao động giống nhau — chỉ tổ hợp L/E quyết định pha.
Mô phỏng
Lịch sử thí nghiệm
Neutrino được Wolfgang Pauli đề xuất năm 1930 để cứu bảo toàn năng lượng trong phân rã β; Pauli tự gọi nó là "hạt không thể phát hiện" — nhưng Reines và Cowan bắt được phản neutrino năm 1956 bằng bể nước gần lò phản ứng. Bruno Pontecorvo (1957–68) đề xuất neutrino có thể dao động hương nếu mang khối lượng khác nhau.
"Khuyết neutrino mặt trời" do Raymond Davis ghi nhận tại Homestake (từ 1968) — chỉ thấy ~1/3 số νₑ lý thuyết — được giải mã khi Super-Kamiokande (Koshiba, 1998) thấy dao động neutrino khí quyển và SNO (McDonald, 2001–02) chứng minh νₑ chuyển thành νμ/ντ. Nobel 2015 trao cho Kajita và McDonald. Dao động chứng tỏ neutrino có khối lượng — vết nứt đầu tiên của Standard Model.