مطالعه نظری پدیده نوسان نوترینو و بررسی آخرین نتایج آزمایشی

از سال 1930 که پائولی(pauli) برای اولین بار فرض وجود ذره ای بدون جرم به نام نوترینو را مطرح کرد تاکنون تحقیقات فراوانی در باره جنبه های مختلف این ذره بنیادی صورت گرفته است . به دنبال کشف انواع مختلف نوترینو و پادنوترینو مساله عامل تفاوت میان این انواع (طعم ها)مطرح شد و برای تمایز میان آنها از عدد لپتونی خاص هر طعم استفاده شد. آزمایش های دیویس (davis) و همکاران وی در باره نوترینوهای خورشیدی که از سال 1968 شروع شد و به مدت دو دهه ادامه یافت کاهش چشمگیری را در مقادیر تجربی شار این نوترینوها نسبت به مقادیر پیش بینی شده توسط مدلهای استاندارد خورشیدی نشان داد. برای توجیه این کاهش فرضیه های متعددی ارائه شد که در میان آنها نظریه نوسان نوترینوها که از طرف پونته کوروو(pontecorvo) و گریبف (gribov) در سال 1969عرضه شد بیش از فرضیه های دیگر مورد توجه فیزیکدانان ذرات بنیادی و اختر فیزیک قرار گرفت . طبق این نظریه طعم های مختلف نوترینو می توانند به یکدیگر تبدیل شوند. اولین نتیجه این پیشنهادنقض پایستگی عدد لپتونی است . در سال 1978ولفنشتاین (volfenstein) نشان دادکه در حضور ماده امکان تبدیل طعم های مختلف نوترینو به یکدیگر وجود دارد بدون اینکه نیازی به فرض جرمدار بودن آنها باشد با تکمیل این نظریه توسط میخیف (mikheyev) و سمیرنف (smirnov) این پدیده که به اثر msw شهرت یافت به عنوان قابل قبول ترین راه حل برای مساله نوترینوهای خورشیدی مطرح شد. آزمایش های انجام شده توسط آشکارسازهای نوترینو در نقاط مختلف جهان ومطالعه نتایج بدست آمده در مورد نوترینوهای خورشیدی نوترینوهای تولید شده در شتاب دهنده ها و رآکتورها و نوترینوهای جوی به ویژه آزمایش هایی که در سالهای اخیر انجام شده است شواهد نسبتا"محکمی برای نظریه نوسان نوترینو به دست داده اند. فصل اول این پایان نامه به بررسی نوسان نوترینو در خلاء اختصاص دارد. در فصل دوم نوسان نوترینوها در حضور ماده ودر فصل سوم اثر msw مورد بحث قرار می گیرد . در فصل چهارم نتایج تجربی ودر فصل پنجم بحث نوترینوهای جوی ارائه شده است .