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“邪恶的天才”中微子枪终于揭开了宇宙中最微小的颗粒

iceCube Neutrino天文台
(图片信用:由ICecube Neutrino天文台提供)

中微子也许是人类已知的最忽略颗粒。物理学家,聪明的家伙和智能瓦尔兹沃尔夫冈保利首先提出了1930年作为缺少拼图的存在 - 某些核反应比他们出来的更多核反应。保罗推出了必须涉及的东西微小和无形的东西 - 因此, 中微子,这是一种意大利语,即“小中立。” 

几十年来以来,自那个初始提案以来,我们已经了解和爱 - 但不完全理解 - 那些小的中性面包。他们有一点弥撒,但我们不确定多少钱。他们可以从一种中微子(称为“味道,”因为为什么不是?)来变种,但我们不确定如何。

每当物理学家不了解某些东西时,他们会真的很兴奋,因为,根据定义,谜语的答案必须躺在已知的物理学之外。所以中微子质量和混合的神秘可能会给我们的那些谜团作为最早的时刻给我们的线索 大爆炸.

一个小问题:小小。中微子很小,几乎没有谈论正常问题。万亿亿万的时间正在通过你的身体。你注意到他们了吗?不,你没有。为了真正挖掘中微子属性,我们必须大大,三个新的中微子实验即将推出,让我们掌握事物。我们希望。 [六个酷地下科学实验室]

让我们探索:

沙丘

您可能已经听到关于复映经典科幻小说“沙丘”的兴奋。这不是它。相反,这个沙丘代表了“深层地下中微子实验“这包括两个部分。一部分将在Fermilab,伊利诺伊州,并将包括一个巨大的邪恶天才式中微子枪,将质子加速到附近 光速,将它们粉碎进入事物,每秒出业务结束时拍摄万亿个中微子。

从那里,中微子将以直线行进(因为这就是他们所知道的所有事情),直到他们击中第二部分,大约800英里(1,300公里)离开 桑福德地下研究设施 在南达科他州。为什么地下?因为中微子以直线行进(再次,别选择),但是地球是弯曲的,所以探测器必须坐在地面下大约一英里(1.6公里)。该探测器约为40,000吨(36,000公吨)的液体氩气。

Hyper-Kamiokande.

即将到来的超级kamiokande(如果你想在物理派对上很酷)的前身是恰当的 超级Kamiokande. (“超级K”的原因),位于日本Hida附近。这对于两种乐器来说是一个非常简单的设置:由光电倍增管包围的巨型储罐,其放大非常微弱的光信号。

每一次都在一个非常罕见的同时,一个中微子击中了水分子,导致电子或电子的正电子(电子的反物质伴侣),以比水中的光速更快地击败。这导致了一个叫做蓝光的闪光 Cherenkov辐射,光电倍增管拾取该光。研究闪光,了解中微子。 

超级K 1998年制造了超级历史,当它提供了第一个固体证据,即在阳光核心的地狱深度产生的中微子的观察中,中微子改变了中微子改变风味。发现物理学家Takaaki Kajita A Nobel奖和超级K一个深色的光电倍增管。

Hyper-K就像超级K但更大。容量为2.24亿加仑(10亿升)水,它有20倍的超级k的收集量,这意味着它可能在同一时间才能收集20倍的中微子的数量。 Hyper-K将寻找由天然,有机反应,如宇宙中的融合和超新星生产的中微子,从大约2025年开始。谁知道?它也可能让某人成为诺贝尔奖。 

Pingu.

我不确定为什么物理学家选择他们为巨型科学实验所做的首字母缩写。在这种情况下,Pingu是欧洲动画企鹅的名字,他们拥有各种缺陷,并在南方大陆学习重要的生命课程。它还代表“精密iceCube下一代升级”(Pingu)。

该缩略词的iceCube部分是指世界上最大的最糟糕的中微子实验。基于南极,实验包括据探测器的串深入地沉入极性冰板,这将使用该冰的晶体清晰度来做同样的事情,在日本的超级和超级k:检测Cherenkov辐射通过中微子通过冰制作。实验只有几年前真正走了,但已经运行它的科学家已经升级了。

这就是为什么。 iceCube可能很大,但这并不意味着它是所有事情都是最好的。它有一个盲点:由于其巨大尺寸(整个立方公里的冰),它很难看到低能量的中微子;他们根本没有足够的流行音乐和嘶嘶声被冰箱的探测器看到。 

进入Pingu:一堆额外的探测器,排列在ICecube中心附近,专门设计用于捕获撞击地球的较低能量中的中微子。

当它(希望)来到网上时,Pingu将加入世界各地的仪器和探测器,这些人正在努力捕捉到尽可能多的幽灵般的几乎 - 诺斯和解锁他们的秘密。

最初发表于 世界科学.