探测中微子

 
探测中微子
2015-09-29 15:53:25 /故事大全

近年来,中微子却越来越吸引起物理学家们的兴趣。人们意识到,这种似乎不起眼的粒子可能帮助人们解开一些最重要的谜团。此时人们才发现,其实人们对于这种基本粒子,仍然知之甚少。

中微子并不稀少,这种粒子在宇宙中的数量仅次于光子,在地球表面每平方厘米的面积上,每秒钟都有超过1000亿个中微子以几乎光速的速度穿过而从不会被人感知到。因为它这种极为懒惰、极少与其他粒子发生相互作用的性质,想要对它进行探测,了解它的性质就成为十分困难的事。

中微子的质量虽然极其微小,但是它可能拥有极高的能量。在2013年,位于南极的IceCube中微子实验项目宣布他们发现了两个具有超高能量的中微子,他们根据电视剧《芝麻街》的角色给这两个中微子命名为“Bert”和“Ernie”。在2015年8月4日,IceCube的科学家们宣布又发现了一个具有更高能量的中微子,这个中微子因为其独特的性质,相比于其他同样来自外星系的宇宙射线中的带电粒子,可能带给人们更多的关于宇宙深处的信息。

人类意识到宇宙射线的存在已经有超过一个世纪的时间,这些带电粒子从宇宙各处以不同的能量和速度到达地球。其中很多粒子在到达大气层时具有地球上任何粒子对撞机中都无法达到的超高能量。至今为止,这些宇宙粒子大多从何而来,又是如何获得如此的超高能量仍然是一个谜。目前宇宙学家们估计,这些宇宙粒子可能大多来自银河系之外,而它们的超高能量可能来自以黑洞为中心的旋转星系。

在宇宙空间的行进中,这些具有超高能量的带电粒子的运行路线会受到宇宙中电场和磁场的影响,随时可能发生偏转,因此,很难通过捕捉到这些粒子来准确判断它们的来源。这时,具有超高能量中微子的意义就显得格外重要了,因为它们并不带电,很少和其他粒子发生相互作用,它们的质量又极低,因此受到的引力作用都极小。即使它们穿过了整个星系,行进路线都可能只是受到极小的影响。宇宙学家们猜想,最新探测到的这个具有超高能量的中微子与其他具有超高能量的宇宙射线可能具有相同的

中微子又分为电子中微子、muon中微子和tau中微子三种。在IceCube中微子实验项目中,他们利用大量的冰块作为中微子探测器。如果是电子中微子和tau中微子与冰块中的粒子发生相互作用,就会发出闪光,但无法以此来判断中微子的

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