ενημέρωση 12:05, 23 April, 2026

Βήμα μέσα μερικά από τα μεγαλύτερα, πιο cool πειράματα στον κόσμο

Οι επιστήμονες το αποκαλούν «σωματίδιο-φάντασμα».

Δεν έχει σχεδόν καμία μάζα, ταξιδεύει σε ουσιαστικά την ταχύτητα του φωτός, και έχει διαφύγει επιστημονική επιβεβαίωση για τρεις δεκαετίες.

Γνωρίστε το νετρίνο, το οποίο οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα τους βοηθήσει να απαντήσουν δεκάδες κρίσιμα ερωτήματα σχετικά με το σύμπαν, συμπεριλαμβανομένων γιατί είναι γεμάτο από ύλη.

Τα νετρίνα παράγονται όταν ραδιενεργά στοιχεία αποσύνθεσης. Θα αναβλύζουν από τον ήλιο, άλλα αστέρια, και ακόμη και το σώμα μας. Μπορούν, επίσης, να ταξιδέψουν μέσα από τεράστιες ποσότητες ύλης, χωρίς καν να δειλιάζουν.

Έτσι, πώς να μελετήσει ένα σωματίδιο που μπορεί να περάσει μέσα από ένα έτος φωτός από μόλυβδο, χωρίς να σταματήσει; Με κάποιες πραγματικά μεγάλο πειράματα. Ρίξε μια ματιά:

Η Array Detector γερμάνιο - βοηθώντας να αποκαλύψει γιατί υπάρχουμε καθόλου

Η Array Detector γερμάνιο - βοηθώντας να αποκαλύψει γιατί υπάρχουμε καθόλου
Kai Freund / Πανεπιστήμιο του Tübingen

Η Array γερμάνιο ανιχνευτή (GERDA) αναζητά νετρίνα με την παρακολούθηση της ηλεκτρικής δραστηριότητας μέσα καθαρούς κρυστάλλους γερμανίου απομονωθεί βαθιά κάτω από ένα βουνό στην Ιταλία . Οι επιστήμονες που λειτουργούν GERDA ελπίζοντας να εντοπίσουν ένα πολύ σπάνιο είδος της ραδιενεργού διάσπασης.

Όταν το Big Bang γέννησε το σύμπαν μας πριν 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, θα πρέπει να έχουν παραχθεί ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης, λένε οι επιστήμονες. Και όταν ύλη και η αντιύλη συγκρουστούν, να καταστρέψουν ο ένας τον άλλο, αφήνοντας πίσω του τίποτα, αλλά την ενέργεια.

Και όμως, εδώ είμαστε.

Αν οι επιστήμονες είναι σε θέση να εντοπίζουν την φθορά που ψάχνουν, θα μπορούσε να σημαίνει ότι ένα νετρίνο μπορεί να είναι τόσο ένα σωματίδιο και ένα αντισωματίδιο την ίδια στιγμή, η οποία θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί το σύμπαν ευνόησε θέμα και γιατί είστε εδώ σήμερα.

Παρατηρητήριο Sudbury Neutrino - ερευνά μια smorgasbord των νετρίνων
Παρατηρητήριο Sudbury Neutrino - ερευνά μια smorgasbord των νετρίνων
SNOLAB

Η καναδική Sudbury Neutrino Παρατηρητήριο (SNO) είναι θαμμένος περίπου ένα υπόγειο μίλι. Χτίστηκε αρχικά στη δεκαετία του 1980, αλλά πρόσφατα αναδιαμορφωθεί για να σχηματίσουν SNO +.

SNO + θα διερευνήσει τα νετρίνα από τη Γη, τον ήλιο, ακόμη και σουπερνόβα. Στο επίκεντρό της είναι μια τεράστια πλαστική σφαίρα που γεμίζουν με 800 τόνους με ένα ειδικό υγρό που ονομάζεται υγρό σπινθηριστή. Η σφαίρα περιβάλλεται από ένα κέλυφος από νερό και συγκρατείται με σχοινιά. Είναι παρακολουθείται από μια σειρά από περίπου 10.000 εξαιρετικά ευαίσθητοι ανιχνευτές φωτός που ονομάζεται φωτοπολλαπλασιαστή σωλήνες (PMTs).

Όταν τα νετρίνα αλληλεπιδρούν με άλλα σωματίδια στον ανιχνευτή, που παράγουν φως στο υγρό σπινθηριστή, που οι PMTs σχεδιαστεί για να πάρει.

Χάρη στην αρχική ανιχνευτή SNO, οι επιστήμονες γνωρίζουν σήμερα υπάρχουν τουλάχιστον τρία διαφορετικά είδη , ή «γεύσεις» των νετρίνων, τα οποία αλλάζουν εμπρός και πίσω μεταξύ, καθώς επιταχύνει μέσα στο χώρο. 

IceCube - εξερεύνηση του σύμπαντος
IceCube - εξερεύνηση του σύμπαντος
Ian Rees / IceCube / NSF

Γνωρίστε το μεγαλύτερο ανιχνευτή νετρίνων στον κόσμο. IceCube , που βρίσκεται στο Νότιο Πόλο, χρησιμοποιεί 5.160 αισθητήρες διανεμηθεί πάνω από ένα δισεκατομμύριο τόνους πάγου για να εντοπίσετε υψηλής ενέργειας νετρίνα από εξαιρετικά βίαιες κοσμικές πηγές, όπως εκρήξεις άστρων, μαύρες τρύπες και τα αστέρια νετρονίων.

Όταν τα νετρίνα συντριβή σε μόρια νερού στον πάγο, απελευθερώνουν υψηλής ενέργειας εκρήξεις των υποατομικών σωματιδίων που μπορεί να τεντώσει όσο έξι οικοδομικά τετράγωνα , Συμμετρία εκθέσεις. Αυτά τα σωματίδια κινούνται τόσο γρήγορα που εκπέμπουν μια σύντομη κώνο του φωτός, που ονομάζεται ακτινοβολία Cherenkov. Αυτό είναι ό, τι ανιχνευτές IceCube του pick up.

Οι επιστήμονες ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν αυτές τις πληροφορίες για να ανακατασκευάσει την πορεία των νετρίνων και να εντοπίσει την πηγή τους.

Daya Bay - αντινετρίνα κυνηγούν
Daya Bay - αντινετρίνα κυνηγούν
Roy Kaltschmidt / Lawrence Berkeley National Laboratory

Daya Bay είναι ένα πείραμα νετρίνο που χρησιμοποιεί τρεις πειραματικές αίθουσες ταφεί στους λόφους του Daya Bay, Κίνα. Οι έξι κυλινδρικά ανιχνευτές, που το καθένα περιέχει 20 τόνους υγρού σπινθηριστή, συγκεντρωμένα στις αίθουσες και περιβάλλεται από κοντά 1.000 PMTs.Έχουν βυθιστεί σε λίμνες από καθαρό νερό για να εμποδίσει οποιαδήποτε γύρω ακτινοβολία.

Ένα κοντινό ομάδα των έξι πυρηνικούς αντιδραστήρες κάδους έξω " τα εκατομμύρια των quadrillions αβλαβών αντινετρίνα ηλεκτρονίων κάθε δευτερόλεπτο ." Αυτό το ρεύμα αντινετρίνα αλληλεπιδρά με το υγρό σπινθηριστή να εκπέμψει σύντομες λάμψεις φωτός, τα οποία συλλέγονται από τις PMTs.

Daya Bay είναι χτισμένο για να διερευνήσει τις ταλαντώσεις των νετρίνων. Ακριβώς όπως τα νετρίνα, αντινετρίνα αλλαγή μεταξύ των διαφορετικών γεύσεων. Οι επιστήμονες στο Daya Bay προσπαθώντας να καταλάβω πόσα αντινετρίνα αποφύγουν τον εντοπισμό στο απώτατο ανιχνευτή επειδή έχετε αλλάξει γεύσεις.

Super-Kamiokande - ανίχνευση γεύσεις νετρίνο
Super-Kamiokande - ανίχνευση γεύσεις νετρίνο
Kamioka Παρατηρητήριο / ICRR (Institute for Cosmic Ray Έρευνας) / Το Πανεπιστήμιο του Τόκιο

Super-Kamiokande (Super K) είναι ένα νετρίνο παρατηρητήριο λίγο πάνω από 3.000 πόδια υπόγεια κάτω από τα βουνά της δυτικής Ιαπωνίας.Η μαζική ανιχνευτής περιέχει 50.000 τόνους καθαρού νερού που περιβάλλεται από περίπου 11.200 PMTs, η οποία το προσωπικό πρέπει να καθορίσει με βάρκα.

Παρόμοια με το IceCube, το Super K ανιχνεύει τα νετρίνα χρησιμοποιώντας Cherenkov ακτινοβολία. Και Super K νικήσει SNO με την γροθιά στο 1998, με το να είναι το πρώτο παρατηρητήριο να βρει ισχυρά αποδεικτικά στοιχεία των νετρίνων, κυμαινόμενη μεταξύ γεύσεις, η οποία επίσης έδειξαν ότι τα μικροσκοπικά σωματίδια έχουν μάζα.

Τώρα, οι ερευνητές του γυρίσματα ένα υπόγειο, 180-μίλι-μακρύ ακτίνα νετρίνων στον ανιχνευτή να διερευνήσει περαιτέρω αυτές τις ταλαντώσεις. Για άλλη μια επερχόμενη πείραμα, βαθιά υπόγεια Neutrino Πείραμα (DUNE), οι επιστήμονες σχεδιάζουν να στείλουν μια δέσμη νετρίνων περίπου πέντε φορές μεγαλύτερη από την απόσταση.

Πηγή:Business Insider

Τελευταία τροποποίηση στιςΔευτέρα, 06 Ιουνίου 2016 12:12
Περισσότερα σε αυτή την κατηγορία: « Και εγένετο… νέο πέος Τα πέντε γονίδια του Πινόκιο »

Προσθήκη σχολίου

Βεβαιωθείτε ότι εισάγετε τις (*) απαιτούμενες πληροφορίες, όπου ενδείκνυται. Ο κώδικας HTML δεν επιτρέπεται.