tila

Mitä ovat neutriinohiukkaset ja miksi ihmiskunta ei voi tutkia niitä?

Tiedätkö mitä kallein aine ononko antimateria? NASA: n virallisten tietojen mukaan yksi milligramma tämän harvinaisen aineen positoneista maksaa noin 25 miljoonaa dollaria! Samaan aikaan on tuskin mahdollista saada antimateriaalia laboratoriosta johtuen siitä, että kaikki aikaisemmat yritykset luoda ainutlaatuinen energialähde hävisivät. Miksi? Näyttää siltä, ​​että vastaus tähän kysymykseen voi olla piilossa hyvin yleisissä ja samalla salaperäisissä hiukkasissa - neutriinoissa.

Neutrino voisi olla avain puhtaan antimaterian saamiseen

Mikä on antimateria?

Fysiikassa antimateria on vainAineen "vastakohta". Tosiasia, että antimateriaalihiukkasilla on aina sama massa kuin niiden vastaavilla partikkeleilla, samalla kun niillä on hiukan erilaisia ​​“käänteisiä” ominaisuuksia. Joten aineen protoneilla on positiivinen varaus ja antiprotoneilla on negatiivinen varaus. Antimateria voidaan teoreettisesti luoda laboratorio-olosuhteissa, kun korkeaenergiset hiukkaset törmäävät, mutta nämä tapahtumat aiheuttavat melkein aina yhtä suuret osat sekä antimateriaalista että aineesta, ja kun kaksi vastakkaista hiukkasta ovat kosketuksissa toisiinsa, molemmat tuhoutuvat voimakkaassa puhtaan energian aallossa.

Katso myös: Fyysikot ovat osoittaneet, että antimateria on tavallisen aineen peilikuva

Fysiikan palapelit ovat melkeinkaikki maailmankaikkeudessa, mukaan lukien ihmiset, koostuu aineesta, eikä yhtäläisistä osista ainetta ja antimateriaa. Tutkiessaan ideoita, jotka selittäisivät sitä, mikä estää maailmankaikkeutta luomasta erillisiä antimateria-galakseja, tutkijat löysivät joitain todisteita siitä, että vastaus saattaa olla piilossa hyvin yleisissä, mutta huonosti tutkituissa hiukkasissa, jotka ihmiskunta tuntee neutriinoina.

Voivatko neutriinot olla vuorovaikutuksessa antimateriaalissa?

Jotta voisimme vastata kysymyksiin aiheestaantimaterian luonne, Christopher Moherin johtama tutkijaryhmä julkaisi äskettäin ensimmäisten kokeiden, joiden tarkoituksena oli tutkia neutriinojen ominaisuuksia, tulokset. Joten tutkijoiden suunnitelmien mukaan henkilö voi lähitulevaisuudessa suorittaa erityisen syvänmeren neutriinokokeen (DUNE), joka on kokeellisen järjestelmän luominen neutrinotieteen ja hiukkasfysiikan tutkimiseksi.

Ymmärtääkseen neutriinojen ja antimaterian vuorovaikutuksen luonnetta tutkijat suunnittelevat ainutlaatuisen maanalaisen työkalun nimeltä DUNE

Jotta voisimme vastata kysymyksiin aiheestaantimaterian luonne, Christopher Moherin johtama tutkijaryhmä julkaisi äskettäin ensimmäisten kokeiden, joiden tarkoituksena oli tutkia neutriinojen ominaisuuksia, tulokset. Joten tutkijoiden suunnitelmien mukaan henkilö voi lähitulevaisuudessa suorittaa erityisen syvänmeren neutriinokokeen (DUNE), joka on kokeellisen järjestelmän luominen neutrinotieteen ja hiukkasfysiikan tutkimiseksi.

Tällä hetkellä tunnetaan törmäyslaitteitahiukkaset, kuten suuri hadronikoppija CERN: ssä, tekevät kokeita kvarkeihin - hiukkasiin, jotka “rakentavat” atomin ytimen protoneja ja neutroneja. Kokeilujen avulla löydettiin todisteita siitä, että aine ja antimateria ovat todella symmetrisiä. Samaan aikaan kokeet leptoneista - kevyistä hiukkasista, jotka ovat vuorovaikutuksessa aineen kanssa, viittaavat siihen, että nämä hiukkaset voisivat selittää paremmin standardiaineen ja antimaterian universaalin epäsymmetrian.

Neutriinojen tutkimisessa on ongelmaettä sellaiset pienet hiukkaset ovat harvoin vuorovaikutuksessa muiden hiukkasten kanssa. Näiden harvinaisten vuorovaikutusten löytäminen tarkoittaa, että tutkijoiden on tutkittava suuria määriä neutriinoja pitkien ajanjaksojen ajan. Lisäksi kosmisen säteiden vuorovaikutuksen seurauksena muodostuva kuonojen jatkuva vuo, joka muodostuu yläilmakehässä, voi vaikeuttaa jo harvoin tapahtuvien vuorovaikutusten havaitsemista.

Tämä on mielenkiintoista: Kuinka neutriinoilmaisimet toimivat?

Tutkijat uskovat tämän ratkaistakseenTällaisen ongelman, joka uhkaa neutriinohiukkasten tutkimusta, meidän on mentävä noin puolitoista kilometriä sisämaahan, rakennettava useita 10 tonnin ilmaisimia ja täyttämällä ne sisältäpäin nestemäisellä argonilla. Heti tämän jälkeen tutkijat ehdottavat, että neutriinisäde lähetetään asennusta kohti, joka on alustavasti tehtävä lähellä olevaan hiukkaskiihdyttimeen. DUNE-ohjelman kirjoittajien mukaan tämä laitos sijoitetaan vuoteen 2022 mennessä Sanfordin maanalaiseen tutkimuskeskukseen lähellä Chicagoa, ja ehkä se voi auttaa tutkimaan neutriinojen ja antimaterian vuorovaikutusominaisuuksia.

Jos pidät tästä artikkelista, kutsun sinut liittymään viralliseen Telegram-chattiin, jossa voit keskustella samanhenkisten ihmisten kanssa viimeisimmät uutiset populaaritieteen ja tekniikan maailmasta.

Huolimatta siitä, että tutkimus neutriinohiukkasiakirjoittajien mielestä DUNE-projekti ei voi vain vastata moniin näennäisesti liukenemattomiin astrofysiikan, matematiikan ja hiukkasfysiikan aloihin liittyviin kysymyksiin, mutta se voi sisältää jopa avaimen ymmärtämiseen, kuinka ja miksi sinä ja minä voisi ilmetä universumissamme. Mutta tämä on jo jännittävää.

Facebook -ilmoitus EU: lle! Sinun täytyy kirjautua sisään nähdäksesi ja julkaistaksesi FB -kommentteja!