T2K experiment

T2K (từ Tokai đến Kamioka) là một thí nghiệm vật lý hạt nghiên cứu các dao động của neutrino sinh ra từ máy gia tốc. Thí nghiệm được thực hiện tại Nhật Bản bởi sự hợp tác quốc tế của khoảng 500 nhà vật lý và kỹ sư với hơn 60 tổ chức nghiên cứu từ một số quốc gia từ Châu Âu, Châu ÁBắc Mỹ [1] và đây là một thí nghiệm liên kết với Trung Tâm vật lý hạt Châu Âu (CERN) (RE13).[2][3]T2K là thí nghiệm đầu tiên quan sát thấy sự xuất hiện của neutrino electron từ chùm neutrino muon,[4][5] nó cũng cung cấp phép đo chính xác nhất thế giới thông số dao động θ 23 [6] và gợi ý về sự bất đối xứng đáng kể giữa vật chất phản vật chất trong neutrino dao động.[7] Việc đo sự bất đối xứng dao động neutrino-antineutrino có thể đưa chúng ta đến gần hơn lời giải thích về sự tồn tại của Vũ trụ chủ yếu là vật chất của chúng ta.[8][9]Các chùm neutrino muon cực mạnh được tạo ra tại J-PARC (Tổ hợp nghiên cứu máy gia tốc Proton Nhật Bản) đặt ở Tokai trên bờ biển phía đông Nhật Bản. Chùm tia hướng vào máy dò xa Super-Kamiokande đặt cách xa 295  km ở thành phố Hida, Gifu. Các tính chất và thành phần của thông lượng neutrino trước tiên được đo bằng hệ thống các máy dò gần nằm cách nơi sản xuất chùm tia 280m ở trong khu liên hợp J-PARC, sau đó được đo một lần nữa với máy dò Super-Kamiokande. So sánh thành phần của các hương vị neutrino khác nhau ở hai địa điểm này cho phép đo xác suất chuyển vị khi neutrino di chuyển giữa các máy dò gần và xa. Super-Kamiokande có thể phát hiện sự tương tác của cả neutrino muon và neutrino electron, và do đó đo được sự biến mất của thông lượng muon neutrino, cũng như sự xuất hiện của neutrino electron trong chùm tia.[10]