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中微子是什么?能吃吗?
在粒子物理学中,中微子是构成物质世界最基本的粒子之一。不过这东西可不像在馒头里面找淀粉那么容易,它不但重量很轻(小于一个电子的百万分之一)而且以近乎光速在宇宙中闲逛,穿透力奇强(恒星都拦不住)却几乎不和任何物质发生反应,这使得人们对它的资讯掌握得非常少。为什么我们要去费力捕捉它呢?难道因为它长得漂亮,还是因为它能吃呢?都不是,只是因为它身份很重要,但数量却变得越来越少。按照目前科学理论,宇宙诞生于距今约137亿年前的一次大爆炸。根据最新的分析结果,在宇宙形成初期,中微子占整个宇宙成分的10%,原子占12%,暗物质占63%,那时暗能量几乎微不足道。但如今暗能量在宇宙中却成为主宰,所占比例高达72%,原子和暗物质分别占4.6%和23%,中微子所占比例已不到1%。如果能成功捕捉到中微子,那么对于宇宙中的恒星和星系形成过程的研究会有莫大的帮助。或许你觉得这和你没关系,不过还有中微子通信这个研究项目,这可比现在最高端的卫星通信还来得强,怎么样,还是有点意思吧?
Antares中微子望远镜
日前,一组科学家在地中海下2.5公里处架起了一台用于观测中微子的望远镜—Antares。Antares利用12排垂直排列的探测器进行观察中微子,探测器的长宽跨度都达到了约200m。每一排探测器都绑着1.5吨左右重的铁块,以免海水将其冲走。Antares负责观察天空南部区域,其中就包括银河系中心。这是一个拥挤的区域,拥有丰富的宇宙射线资源。
南极μ介子和高能中微子探
测器阵列(AMANDA)
和Antares 相对而望的就是AMANDA,它是向地底看的探测器,由677个玻璃球状的探测器构成的500m×120m的阵列,被电缆悬垂于南极1.5公里以下的冰层中。之所以要把探测器放在冰层之中,是因为陆地会将除中微子之外的放射物质过滤掉。它通过捕捉中微子在穿越冰块时产生的光芒(称为切伦科夫射线),从而追踪到中微子的源头。
超级神冈探测器
说到中微子就不得不提到超级神冈探测器,它专门用于分析切伦科夫射线。超级神冈探测器埋在日本中部地区约3000英尺的地下,由一个135英尺高的不锈钢圆柱体和一个较小的内部结构组成。它的内部填充了约5万加仑纯净水,并利用数千个感光元件来捕捉在切伦科夫射线,找到这些射线的路径,并将它们反转,科学家们就能找到这些中微子的源头。
在粒子物理学中,中微子是构成物质世界最基本的粒子之一。不过这东西可不像在馒头里面找淀粉那么容易,它不但重量很轻(小于一个电子的百万分之一)而且以近乎光速在宇宙中闲逛,穿透力奇强(恒星都拦不住)却几乎不和任何物质发生反应,这使得人们对它的资讯掌握得非常少。为什么我们要去费力捕捉它呢?难道因为它长得漂亮,还是因为它能吃呢?都不是,只是因为它身份很重要,但数量却变得越来越少。按照目前科学理论,宇宙诞生于距今约137亿年前的一次大爆炸。根据最新的分析结果,在宇宙形成初期,中微子占整个宇宙成分的10%,原子占12%,暗物质占63%,那时暗能量几乎微不足道。但如今暗能量在宇宙中却成为主宰,所占比例高达72%,原子和暗物质分别占4.6%和23%,中微子所占比例已不到1%。如果能成功捕捉到中微子,那么对于宇宙中的恒星和星系形成过程的研究会有莫大的帮助。或许你觉得这和你没关系,不过还有中微子通信这个研究项目,这可比现在最高端的卫星通信还来得强,怎么样,还是有点意思吧?
Antares中微子望远镜
日前,一组科学家在地中海下2.5公里处架起了一台用于观测中微子的望远镜—Antares。Antares利用12排垂直排列的探测器进行观察中微子,探测器的长宽跨度都达到了约200m。每一排探测器都绑着1.5吨左右重的铁块,以免海水将其冲走。Antares负责观察天空南部区域,其中就包括银河系中心。这是一个拥挤的区域,拥有丰富的宇宙射线资源。
南极μ介子和高能中微子探
测器阵列(AMANDA)
和Antares 相对而望的就是AMANDA,它是向地底看的探测器,由677个玻璃球状的探测器构成的500m×120m的阵列,被电缆悬垂于南极1.5公里以下的冰层中。之所以要把探测器放在冰层之中,是因为陆地会将除中微子之外的放射物质过滤掉。它通过捕捉中微子在穿越冰块时产生的光芒(称为切伦科夫射线),从而追踪到中微子的源头。
超级神冈探测器
说到中微子就不得不提到超级神冈探测器,它专门用于分析切伦科夫射线。超级神冈探测器埋在日本中部地区约3000英尺的地下,由一个135英尺高的不锈钢圆柱体和一个较小的内部结构组成。它的内部填充了约5万加仑纯净水,并利用数千个感光元件来捕捉在切伦科夫射线,找到这些射线的路径,并将它们反转,科学家们就能找到这些中微子的源头。