作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2014/10/16 16:10:34
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全球距离最远的中微子实验在美国启动

 

科技日报讯 全球距离最远的中微子实验近日在美国启动,旨在研究自然界中最飘忽的亚原子粒子之一——中微子,研究结论或许有助于我们更好地解释宇宙形成的奥秘。

这台名为“Nova”的设备由两台相距800公里的大型探测器组成,将生成世界上功能最强大的中微子束。科学家们认为,更好地理解中微子,将有助于我们进一步厘清宇宙的形成和演化进程。

中微子可能由大爆炸产生,在太阳和人体内形成,科学家们认为,每秒约有100万亿个中微子通过人体,不过,对我们并没有伤害。由于中微子的运动速度很快且体型很小,科学家们很难探测到其行踪,从而对其进行仔细地研究。

加州大学圣克鲁兹分校的斯蒂芬·里茨解释到,在所有已知粒子中,中微子是最古怪的,总共有三种类型的中微子:τ(陶)子中微子、μ(缪)子中微子和电子中微子,理论推测,它们会随周围环境或由自身触发在三种类型间不断转化,这被称为“中微子震荡”,但为何会震荡,还是个未解之谜。

Nova的两台粒子探测器建在中微子束从位于伊利诺伊州巴达维亚的费米国家实验室到明尼苏达州北部的旅途中。据英国《每日邮报》网站10月14日报道,一台重达300吨的探测器安装在地下实验室内,会在中微子以接近光速的地球之旅中,对其进行观察;另一台重达14000吨的探测器则会在中微子长达800公里的旅途中将其捕获,使科学家们分析其在长距离旅行中的变化。

在接下来的6年时间里,费米国家实验室将以中微子束的形式,朝着这两台探测器,每秒发送数万亿中微子。科学家们认为,这两台探测器,每天或许只能捕获很少的中微子,因为中微子性格孤僻,几乎不与物质相互作用。科学家们有望从这些数据中获得更多与中微子为何会发生震荡以及如何震荡的线索。

这两台探测器都由PVC制成,其间都充满了一种会闪烁的液体,当中微子同这种液体相互作用时,这种液体会发光。随后,光纤光缆会将发出的光传输给计算机,计算机会绘制出相互作用的3D图像供科学家们分析。科学家们也将探测这三种中微子的质量并找出最重的。

另据宇宙学的实验研究表明,90%以上的宇宙质量是暗物质,由于中微子充满整个宇宙,有质量的中微子也是宇宙暗物质的候选者之一,新研究还有望为我们提供有关暗物质的线索。(刘霞)

 
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