宇宙

ニュートリノ粒子とは何ですか?なぜ人類はそれらを研究できないのですか?

最も高価な物質を知っていますか光は反物質ですか? NASAの公式データによると、この希少物質の陽電子1ミリグラムは約2,500万ドルの費用がかかります。同時に、ユニークなエネルギー源を作成しようとする以前の試みがすべて無効になったという事実のために、研究室で反物質を入手することはほとんど不可能です。なんで?この質問に対する答えは、非常に一般的であると同時に謎めいた粒子であるニュートリノに隠されているようです。

ニュートリノは純粋な反物質を得る鍵になる

反物質とは何ですか?

物理学では、反物質はただ物質の「反対」。実際、反物質粒子は常に対応する粒子と同じ質量を持ちますが、わずかに異なる「反転」特性を持ちます。そのため、物質内の陽子には正電荷があり、反陽子には負電荷があります。反物質は、高エネルギー粒子が衝突する実験室条件で理論的に作成できますが、これらのイベントはほとんど常に反物質と物質の両方の等しい部分を作成し、2つの反対の粒子が互いに接触すると、純粋なエネルギーの強力な波で両方が破壊されます。

参照:物理学者は反物質が普通の物質の鏡像であることを証明した

物理学者を困惑させるのは人間を含む宇宙のすべては、物質と反物質の等しい部分ではなく、物質で構成されています。私たちの宇宙が反物質の別々の銀河を作ることを妨げるものを説明できるアイデアを探して、研究者は、答えがニュートリノとして人類に知られている非常に一般的であるがよく研究されていない粒子に隠されているかもしれないといういくつかの証拠を見つけました。

ニュートリノは反物質で相互作用できますか?

についての質問に答えられるようにするため反物質の性質、クリストファー・モハー率いる研究者チームは、ニュートリノの特​​性を研究することを目的とした最初の実験セットの結果を最近発表しました。そのため、科学者の計画によれば、近い将来、特別な深海ニュートリノ実験(DUNE)が人によって実行される可能性があります。これは、ニュートリノ科学と素粒子物理学を研究するための実験セットアップの作成です。

ニュートリノと反物質の相互作用の性質を理解するために、科学者はDUNEと呼ばれるユニークな地下ツールを作成することを計画しています

についての質問に答えられるようにするため反物質の性質、クリストファー・モハー率いる研究者チームは、ニュートリノの特​​性を研究することを目的とした最初の実験セットの結果を最近発表しました。そのため、科学者の計画によれば、近い将来、特別な深海ニュートリノ実験(DUNE)が人によって実行される可能性があります。これは、ニュートリノ科学と素粒子物理学を研究するための実験セットアップの作成です。

現在、有名なコライダーCERNのLarge Hadron Colliderなどの粒子は、クォークで実験を行います-原子核の陽子と中性子を「構築」する粒子。実験のおかげで、物質と反物質が本当に対称的であるといういくつかの証拠が見つかりました。同時に、レプトンの実験-物質と弱く相互作用する軽い粒子は、これらの粒子が標準物質と反物質の普遍的な非対称性をより完全に説明できることを示唆しています。

ニュートリノの研究の問題はそのような小さな粒子が他の粒子とめったに相互作用しないこと。これらのまれな相互作用の発見は、研究者が長期間にわたって多数のニュートリノを研究する必要があることを意味します。さらに、上層大気における宇宙線の相互作用の結果として形成されたミューオンの一定の流れは、すでにまれな相互作用の検出を複雑にする可能性があります。

これは興味深いです。ニュートリノ検出器はどのように機能しますか?

研究者は、解決するためにニュートリノ粒子の研究を脅かすこのような問題は、内陸に約1.5キロメートル下がって、いくつかの10トンの検出器を構築し、内部から液体アルゴンで満たす必要があります。この直後、科学者は、近くの粒子加速器で事前に作成しなければならない施設に向けてニュートリノビームを発射することを提案します。 DUNEプログラムの作成者によると、この施設は2022年までにシカゴ近くのサンフォードアンダーグラウンドリサーチセンターに配置され、ニュートリノと反物質の相互作用特性の研究に役立つ可能性があります。

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ニュートリノ粒子の研究という事実にもかかわらず著者は、DUNEプロジェクトは天体物理学、数学、素粒子物理学の分野からの一見不溶性の質問に答えることができるだけでなく、あなたと私がどのように、なぜ私を理解するかについての鍵さえ含むと信じています私たちの宇宙に現れる可能性があります。しかし、これはすでにエキサイティングです。

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