В чем особенность взаимодействия между друг другом трех видов нейтрино? Как устроен прибор, который может зарегистрировать нейтрино? Что такое нейтринная осцилляция? И может ли быть у нейтрино античастица? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Дмитрий Казаков.

В настоящий момент мы живем с тремя видами нейтрино. Оказалось, что из-за того, что масса этих частиц столь мала, она на несколько порядков меньше масс обычных кварков и лептонов, поэтому она казалась безмассовой. Благодаря этой малой массе у них есть замечательное свойство, которые в принципе есть и у других частиц, но там из-за больших масс оно не наблюдаемо. А именно, когда такая частица летит в пространстве, она имеет свойство превращаться в другие сорта. Вот скажем, есть три сорта этих частиц, как я сказал, электронные, мюонные и тауонные, и они друг в друга превращаются. Тоже самое происходит и с кварками, и с лептонами, но там это превращение, по скольку они тяжелые, происходит на таких маленьких расстояниях, что мы этого просто не можем видеть, а у нейтрино это может происходить на макроскопических расстояниях.

Нейтрино играют очень важную роль в распадах, в частности, в том, что у нас на солнце идут ядерные реакции. Загадка нейтрино разрешилась, теперь мы знаем, что масса у нее есть. Возникает следующая загадка — есть ли частица, которая является античастицей нейтрино, или она сама себе является античастицей? У нейтрино нет электрического заряда. Обычно античастицей электрона является позитрон, у позитрона положительный электрический заряд, а у электрона отрицательный. У нейтрино же — нулевой, соответственно антинейтрино тоже нулевой. Остается вопрос — не являются ли они просто равными друг другу?

У нейтрино есть возможности, которых нет у других элементарных частиц, и из-за этого интрига с нейтринной физикой остается. Например, не исключено, что есть такие нейтрино, которые вообще почти ни с кем не взаимодействуют. Их еще называют стерильные. Если такие частицы в природе есть, то возможно, что эти частицы образуют то, что называется темной материей. Мы не знаем из чего состоит темная материя, может это какие-то совсем другие частицы нестандартной схемы, а может быть это стерильные нейтрино, которые в принципе входят в стандартную модель, но образуют темную материю.