Нейтрино — елементарна частинка: наскільки можна судити за експериментами, вона не складається з нічого меншого. Вона не має електричного заряду, а її маса така мала, що експерименти встановили для неї лише верхню межу. Розміру для неї жоден експеримент теж не виміряв, тому 1 йоктометр, показаний вгорі, не є результатом вимірювання. Йоктометр — це 10⁻²⁴ метра, трильйонна частка трильйонної частки метра.

Розмір

У нейтрино немає поверхні, яку можна було б виміряти. Натомість фізики спостерігають, як нейтрино розсіюються на електронах. Нейтрино з певним розміром, який описують величиною, що називається зарядовим радіусом, розсіювалося б трохи інакше, ніж точкова частинка.

Експеримент TEXONO на Тайвані зареєстрував антинейтрино, партнерів нейтрино з антиматерії, потік яких линув від ядерного реактора, розташованого за 28 метрів. Вони розсіювалися на електронах так, як передбачає стандартна теорія частинок, у межах точності експерименту. Група даних про частинки (Particle Data Group), яка збирає виміри частинок з усього світу, використовує цей результат 2010 року як свою межу. Він відповідає зарядовому радіусу менш ніж приблизно 1,8 × 10⁻¹⁸ метра, або ширині менш ніж приблизно 3,6 × 10⁻¹⁸ метра.

Фізики не мають єдиної думки щодо того, чи є зарядовий радіус нейтрино справжнім розміром, тому це значення найкраще сприймати як межу того, як нейтрино розсіюються. Значення 1 йоктометр, яке показує цей сайт, лежить далеко нижче від цієї межі, тож жоден експеримент не міг би ні підтвердити його, ні спростувати.

Порівняння розмірів

Протон завширшки близько 1,7 фемтометра (1,7 × 10⁻¹⁵ метра) приблизно в 460 разів ширший за верхню межу для нейтрино.
Атом водню завширшки близько 0,1 нанометра майже в 30 мільйонів разів ширший за верхню межу. Нанометр — це мільярдна частка метра.
Якби верхню межу збільшили до ширини людської волосини, близько 0,1 міліметра, протон мав би в поперечнику приблизно 4,6 сантиметра. Людська волосина, збільшена так само, мала б у поперечнику близько 2,8 мільйона кілометрів, тобто приблизно в сім разів більше за відстань від Землі до Місяця.
Верхня межа приблизно в 200 мільйонів мільярдів (2 × 10¹⁷) разів більша за довжину Планка, наступний менший об’єкт на цьому сайті.

Частинка-привид

Вольфганг Паулі запропонував нейтрино 1930 року, щоб пояснити бета-розпад — вид радіоактивності, за якого атомне ядро випускає електрон. Здавалося, що частина енергії зникає, і Паулі припустив, що її забирає невидима частинка без заряду. Енріко Фермі назвав її нейтрино — італійською «маленький нейтральний».

Нейтрино так рідко взаємодіють із речовиною, що їх вважали майже неможливими для виявлення. Фредерік Райнес і Клайд Коуен із Лос-Аламоса врешті зареєстрували їх на заводі «Саванна-Рівер» у штаті Південна Кароліна, скориставшись потоком антинейтрино від ядерного реактора заводу. Відкриття опублікували в липні 1956 року, і за це Райнес розділив Нобелівську премію з фізики 1995 року.

Усюдисущі й дуже легкі

Після фотонів, частинок світла, нейтрино — найпоширеніші частинки у Всесвіті. Багато з них утворюються внаслідок термоядерного синтезу на Сонці. Близько 66 мільярдів нейтрино від Сонця щосекунди досягають кожного квадратного сантиметра на Землі, і майже ніщо їх не затримує.

Нейтрино бувають трьох типів: електронні, мюонні й тау-нейтрино. Такааки Кадзіта й Артур Макдональд отримали Нобелівську премію з фізики 2015 року за те, що показали: нейтрино змінюють тип під час руху, а це означає, що вони мусять мати масу. У 2025 році учасники експерименту KATRIN повідомили, що маса нейтрино менша за 0,45 електронвольта — одиницю енергії, яку фізики використовують і для маси. Електрон має більш ніж у мільйон разів більшу масу.

Джерела

Measurement of Neutrino-Electron Scattering Cross-Section with a CsI(Tl) Scintillating Crystal Array at the Kuo-Sheng Nuclear Power Reactor. Deniz et al. (TEXONO Collaboration), Physical Review D, 2010.
Neutrino Properties. Particle Data Group, 2025.
Summary Tables: Leptons. Particle Data Group, 2025.
Direct neutrino-mass measurement based on 259 days of KATRIN data. KATRIN Collaboration, Science, 2025.
The Nobel Prize in Physics 2015: Press release. Royal Swedish Academy of Sciences, 2015.
The Nobel Prize in Physics 1995: Press release. Royal Swedish Academy of Sciences, 1995.
A milestone of modern physics: The neutrino turns 70. Los Alamos National Laboratory, 2026.
Physics. Super-Kamiokande, University of Tokyo.
SI prefixes. International Bureau of Weights and Measures.
Proton rms charge radius. NIST CODATA, 2022.
Bohr radius. NIST CODATA, 2022.
Electron mass energy equivalent in MeV. NIST CODATA, 2022.
Planck length. NIST CODATA, 2022.
Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
Moon Fact Sheet. NASA.

Report a Problem

for Нейтрино