网上有关“中微子的观测”话题很是火热,小编也是针对中微子的观测寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

由于探测技术的提高,人们可以观测到来自天体的中微子,导致了一种新的天文观测手段的产生。美国正在南极洲冰层中建造一个立方公里大的中微子天文望远镜——冰立方。法国、意大利、俄罗斯也分别在地中海和贝加尔湖中建造中微子天文望远镜。KamLAND观测到了来自地心的中微子,可以用来研究地球构造来源:https://wzwxpx.com/bkjj/202412-57.html。 欧盟正打造它的太空“鹦鹉螺号” ——KM3中微子天文望远镜,它将安装在地中海一立方公里的海水中。儒勒·凡尔纳的科幻小说《海底两万里》讲述了尼莫(拉丁语为“无此人”的意思)船长和他的“鹦鹉螺号”潜水艇的历险故事;中微子则是我们所能知的最接近“无物质”的最小粒子,它也是一种黑暗的物质。小说中的“鹦鹉螺号”被用来探索海底世界,中微子也可以被用来观测太空中那些遥不可及的天体。目前,欧盟正打造它的太空“鹦鹉螺号”——KM3中微子天文望远镜,它将安装在地中海一立方公里的海水中。

欧洲KM3计划的负责人之一,英国谢菲尔德大学的李·汤普森博士说:“利用中微子观察宇宙是一种全新的技术。中微子不会被其他物质吸收,也不会被其他东西反射。中微子可以穿过我们的身体,也可以穿过地球,但它们本身丝毫不受到影响。中微子不带电荷,它们的运动路线也不会因其他电磁场而弯曲。所以,一旦发现中微子,并判断出它的运动方向,我们就可以发现它在宇宙中的来源。”

由于完全不受其他物质的影响,中微子可以提供关于宇宙的最可靠信息。但要捕捉它,你必须有一个巨大的探测器。为了让KM3正常工作,大量的传感器要被放置在地中海海底的一个巨大水体之内,这样它们才能捕捉任何偶然经过的中微子轨迹。

在小说中,“鹦鹉螺号”在航行中需要防御大型甲壳动物的攻击。在海底工作的KM3也有自己的麻烦。它需要被安放在一个没有过多海底生物的地方,因为这些在黑暗中大量繁殖的海底生物会自己发光,从而干扰感应器对中微子光的捕捉。 与此同时,研究人员还在北京实现了第二台望远镜的全遥控试运行,成功实现了与中意合作ARGO全覆盖地面探测器的联合观测。截至5月23日凌晨,这台望远镜已观测到50多个宇宙线事例。中国科学院高能物理研究所研究人员表示,超高能中微子望远镜研制的成功,标志着中国具备了实施超高能中微子探测这一探索性研究的技术和人员条件,为超高能中微子探测研究的正式立项奠定了坚实的基础。

中微子:大型强子对撞机产生的幽灵粒子,被乳液探测器探测到啦

(冰立方中微子天文台提供)

中微子可能是人类已知的最低估的粒子。物理学家、聪明人和聪明的阿莱克·沃尔夫冈·保利在1930首次提出他们的存在作为一个失踪的难题-某些核反应比他们已经出来的更多。保利解释说,一些微小的、看不见的东西必须被卷入其中——因此,中微子,有点像意大利语中的“小中立者”,

,在最初的提议之后的几十年里,我们开始了解和爱——但还没有完全理解——那些小中立者。它们有一点质量,但我们不确定有多少。它们可以从一种中微子(称为“味道”,因为为什么不呢?)对另一个来说,但我们不确定是如何做到的。

每当物理学家们不理解某事时,他们都会非常兴奋,因为根据定义,谜底的答案必须在已知物理之外。因此,中微子质量和混合的奥秘可能会给我们找到宇宙大爆炸的最早时刻的线索。“KdSPE”“KDSPS”是一个小问题:小。中微子很小,几乎不与正常物质交谈。数万亿现在正穿过你的身体。你注意到了吗?不,你不知道来源:https://www.wanghongming.com/bkjj/202412-55.html。要真正深入研究中微子的性质,我们必须做大,三个新的中微子实验即将上线,让我们来处理事情。希望如此。[六个很酷的地下科学实验室]来源:https://wzwxpx.com/cshi/202501-241.html

让我们来探索一下:来源:https://wzwxpx.com/cshi/202501-163.html

沙丘

你可能听说过翻拍经典科幻小说《沙丘》的兴奋之情,不是这样的。相反,这个沙丘代表“深地下中微子实验”,由两部分组成。第一部分将在伊利诺伊州的费米实验室,包括一个巨大的邪恶的天才式中微子枪,它将加速质子接近光速,将其粉碎成物体,并在商业终端每秒射出数万亿个中微子。

从那里开始,中微子将沿着直线行进(因为他们只知道这些如何做)直到他们击中第二部分,大约800英里(1300公里)外的南达科他州的桑福德地下研究设施。为什么在地下?因为中微子是沿着直线(同样,别无选择)行进的,但地球是弯曲的,所以探测器必须位于地表以下约1英里(1.6公里)处。这个探测器是大约40000吨(36000公吨)的液态氩。

Hyper Kamiokande

即将成为超级Kamiokande的前身(“Hyper-K”如果你想在物理派对上保持冷静的话)是一个恰如其分的名字“Super Kamiokande”(“Super-K”出于同样的原因),位于日本希达附近。对于这两种仪器来说,这都是一个非常简单的设置:一个巨大的超纯水池,周围环绕着光电倍增管,它放大非常微弱的光信号。

在极为罕见的情况下每一次,中微子撞击水分子,导致电子或正电子(电子的反物质伙伴)更快地逃走比水里的光速还要快。这会产生一种叫做切伦科夫辐射的蓝光,这种蓝光被光电倍增管接收。研究闪光,了解中微子。

Super-K在1998年创造了超级历史,当时它根据对太阳核心深处产生的中微子的观察,提供了中微子飞行时改变味道的第一个确凿证据。这一发现使物理学家Takaaki Kajita获得了诺贝尔奖,Super-K则深情地拍了拍光电倍增管,

Hyper-K就像Super-K,但更大。它拥有2.64亿加仑(10亿升)的水容量,其收集量是Super-K的20倍,这意味着它可以在Super-K能够收集的同时潜在地收集到20倍数量的中微子。从2025年开始,Hyper-K将寻找宇宙中由自然、有机反应(如聚变和超新星)产生的中微子。谁知道呢?它可能也会获得诺贝尔奖。

PINGU

我不太清楚物理学家为什么会选择它们的缩写词为了巨大的科学实验。在这种情况下,平谷是一只欧洲动画企鹅的名字,它经历了各种各样的不幸,并在南部大陆学到了重要的人生教训。它还代表着“精确冰立方下一代升级”(PINGU)。

这个缩写的冰立方部分是指世界上最大、最糟糕的中微子实验。该实验以南极为基地,由一系列深入极地冰原的探测器组成,这些探测器将利用冰层的晶莹剔透性来做与日本的Super-K和Hyper-K一样的事情:探测中微子在冰层中快速移动产生的切伦科夫辐射。这项实验几年前才真正开始,但运行它的科学家们已经迫不及待地想要升级。冰立方可能很大,但这并不意味着它是最好的。它有一个盲点:由于其巨大的体积(一整立方公里的冰),它很难看到低能中微子;它们只是没有产生足够的爆发性和冷气,无法被冰立方的探测器看到。

进入平谷:一堆额外的探测器,排列在冰立方的中心附近,专为捕捉撞击地球的低能中微子而设计。

当它(希望)上线时,平谷将加入世界各地的仪器和探测器大军,他们正试图捕捉尽可能多的这些几乎什么都没有的幽灵,并解开它们的秘密。

最初发表在《生命科学》杂志上。

来源:https://wanghongming.com/bkjj/202412-85.html

中微子是如何被发现的?来源:https://wzwxpx.com/xwzx/202412-41.html

中微子是组成自然界的基本粒子之一,遍布我们的周围。在整个宇宙空间,宇宙大爆炸残余的中微子多达330个/立方厘米,每秒钟有3亿亿个太阳中微子穿过每个人的身体。宇宙线轰击大气、超新星爆炸、岩石的天然放射以及大多数核过程都会产生中微子,然而人类 历史 上观察到中微子的次数只有大约10次。2021年11月24日,加州大学欧文分校的研究人员报道,在大型强子对撞机 (LHC) 上的紧凑型乳液探测器试运行期间探测到六种中微子相互作用,结果发表于《物理评论 D》来源:https://wzwxpx.com/xwzx/202412-115.html

来源:https://wanghongming.com/bkjj/202412-27.html

顾名思义,中微子不带电荷,质量几乎为零,其显著特点就是几乎不与物质相互作用,因而穿透能力极强来源:https://wzwxpx.com/bkjj/202412-4.html。对中微子来说,宇宙基本是无形的,故又被称为幽灵粒子,使得中微子的探测非常困难。乳液检测器FASERnu由铅板和钨板组成,中间涂有一层乳剂。中微子与致密金属中的原子核撞击后,产生穿过乳剂层的粒子,在乳剂层中留下痕迹。通过分析粒子轨迹,可以确定粒子能量、类型以及它们是中微子还是反中微子。

中微子有三种类型,电子中微子、μ中微子和τ中微子,每种中微子都有与其相对应的反物质,不同中微子之间可以相互转换,即中微子振荡。2018年FASERnu 试运行期间,乳液层中记录了六个中微子相互作用的痕迹。虽然相较于大型强子对撞机一次运行产生的粒子数量来说,六个中微子的发现并不多,但重要的是,这次发现提供了两条重要信息:首先验证了检测对撞机中微子的正确位置,其次证明了使用乳液探测器探测中微子相互作用的有效性。 来源:https://wzwxpx.com/xwzx/202412-133.html

FASERnu探测器是一个相对较小的约29公斤的装置,在验证了其探测粒子对撞机产生的中微子的有效性后,目前研究团队正在开发大约 1100公斤的更大、更灵敏的新探测器,以便能区分不同中微子和其对应物反中微子。预计2022年开始的LHC下一次运行中将产生2000亿个电子中微子、6万亿个μ中微子和 90亿个tau中微子,鉴于新探测器的强大功能,能够记录更多的中微子相互作用,将探测到人为产生的能量最高的中微子。

这是首次在粒子对撞机上看到中微子的迹象,为研究这些神秘粒子开辟了一条新的途径,朝着更深入了解这些幽灵粒子及其在宇宙中的作用迈出了里程碑式的一步。 来源:https://www.wzwxpx.com/cshi/202412-84.html

参考文献:First neutrino interaction candidates at the LHC,Phys. Rev. D, 104, L091101.

责编:朱张航宇

理论上讲,中微子的假设非常成功,但要观察它的存在却非常困难。由于它的质量小又不带电荷,与其它粒子间的相互作用非常弱,因而很难探测它的存在来源:https://wzwxpx.com/cshi/202412-87.html。1953年,美国洛斯阿拉莫斯科学实验室的物理学家莱因斯和柯万领导的物理学小组着手进行这种艰难的寻觅。1956年,他们在美国原子能委员会所属的佐治亚州萨凡纳河的一个大型裂变反应堆进行探测,终于探测到反中微子。1962年又发现另一种反中微子。在泡利提出中微子假说以后,经过26年,人们才第一次捕捉到了中微子,也打破了泡利本人认为中微子永远观测不到的悲观观点。

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