Neutrino's: wat is hulle, kenmerke, belangrikheid en nuuskierighede | Netwerk meteorologie
Vandag gaan ons praat oor die mees ontwykende deeltjies in die natuur. Ons verwys daarna neutrino. Dit is deeltjies wat in die dertigerjare die eerste keer teoreties beskryf is deur 'n wetenskaplike wat gefokus was op kwantumfisika genaamd Wolfgang Pauli. Dit is baie moeilik om deeltjies op te spoor, aangesien dit skaars met gewone materie omgaan.
Daarom gaan ons hierdie artikel wy om u al die eienskappe, belangrikheid en nuuskierigheid van neutrino's te vertel.
2 Vang die neutrino's vas
3 Neutrino nuuskierighede
Daar is 'n verduideliking waarom hierdie deeltjies so moeilik is om op te spoor. En dit is deeltjies wat skaars met gewone materie in wisselwerking tree. Verder het hulle 'n baie klein massa en 'n neutrale elektriese lading, vandaar hul naam. Dit is deeltjies wat kan voor kernreaksies te staan ​​kom en nie beïnvloed word nie. Hulle word ook nie beïnvloed deur ander kragte soos elektromagneties nie. Die enigste maniere om met neutrino's te kommunikeer, is deur swaartekrag en 'n klein swak kerninteraksie. Daar is geen twyfel dat dit nogal nuuskierige deeltjies is wat die aandag getrek het deur baie wetenskaplikes wat op kwantumfisika fokus nie.
Om neutrino's op te spoor, is dit nodig om 'n loodvel met 'n dikte van een ligjaar te vervaardig om te verseker dat die helfte van hierdie neutrino's wat daardeur beweeg, kan bots om dit te kan vasvang. Wetenskaplikes beweer hoe moeilik dit is om 'n neutrino vas te vang. Om dit te kan verklaar, sien ons dat daar in elke sekonde enkele miljoene van hierdie deeltjies deur ons planeet en onsself gaan sonder om daadwerklik te bots. Hulle het ook nie met enige ander besonderhede gebots nie, hoewel sommige dit wel doen.
Vang die neutrino's vas
Neutrino's kan geïllustreer word deur gebruik te maak van kwantummeganika. Volgens hierdie beginsels is dit nodig om 'n loodblad met die afmetings van (9,46 × 10) te bou12 km om die helfte van die neutrino's wat daardeur beweeg, te kan vasvang. Ten spyte van hoe ontwykend neutrino's vandag is, het ons verskeie sterrewagte wat dit kan opspoor. Een van hierdie sterrewagte staan ​​bekend as die Japannese Super-Kamiokande en is 'n regte masjien. Die sterrewag is geleë in Hida, die grootste eiland in die argipel van Japan.
Super-Kamiokande is in 'n myn van een kilometer diep gebou. Hierdie sterrewag het afmetings van 40 meter hoog en 40 meter breed. Hierdie bundel is soortgelyk aan dié van 'n gebou van 15 verdiepings. U moet net die grootte van die sterrewag sien wat nodig is om dit vlas te maak om die moeilikheid om dit op te spoor, te verstaan.
Binne die sterrewag vind ons niks meer nie en niks minder nie as 50.000 11.000 ton water met uiterste armoede, wat omring word deur XNUMX XNUMX buise vir fotomultiplikator. Hierdie fotovermeerders is 'n soort sensor waarmee ons neutrino's kan sien as hulle deur ons planeet beweeg. Dit is nie dat u hierdie neutrino's direk kan sien nie, maar jy kan die Cherenkov-bestraling sien wat hulle genereer as hulle deur die water gaan. Water is 'n geleidende stof en 'n vloeistof wat as die universele oplosmiddel beskou word. Danksy die eienskappe van water kan ons die bestraling sien wat neutrino's afgee as dit daardeur gaan.
Die vreemdste ding aan al hierdie nuutheid is dat wetenskaplikes binne hierdie sterrewag werk en verskeie ontdekkings gedoen het. Een van hierdie ontdekkings is dat, deur minder water en minder suiwer water te gebruik, neutrino's op 'n groter afstand kan waarneem. Met ander woorde, Hierdie neutrino's wat in hierdie soort water waargeneem kan word, kom van 'n ouer supernova.
Die onreinheid wat by die water gevoeg word om hierdie neutrino's te kan visualiseer, is gadolinium. Dit is 'n chemiese element wat deel uitmaak van die groep seldsame aardse wat die uitwerking op water het. Hierdie effek verhoog die sensitiwiteit van die detektor drasties om die gang van neutrino's te kan visualiseer. Navorsers wat by hierdie sterrewag werk, het 13 ton van 'n verbinding gevorm deur gadolinium by water met 'n hoë suiwerheid gevoeg. Dit maak die totale konsentrasie van hierdie element in die algemene oplossing 0.01%. Hierdie konsentrasie is nodig om die sein van die swakker neutrino's te versterk en sodoende te kan waarneem.
U kan dink dat waarom wetenskaplikes al hierdie moeite doen om meer belangstelling te bestudeer. En dit is dat, hoewel ons dit nie glo nie, dit 'n noodsaaklike hulpmiddel is wat ons 'n groot hoeveelheid inligting oor supernovas kan bied. Die supernova is die hewige ontploffings wat voorkom in sterre wat die druk weens die degenerasie van elektrone al nie kan weerstaan ​​nie. Hierdie kennis is noodsaaklik om meer te wete te kom oor die struktuur van die heelal.
Neutrino's beweeg teen 'n groot spoed baie naby aan die ligspoed. Ons weet dat geen liggaam met massa met die snelheid van die lig kan beweeg nie. Daarom dui dit daarop dat neutrino's massa het. Hierdeur kan 'n reeks elementêre deeltjie-reaksies ook verduidelik word. Die belangrikheid daarvan dat neutrino's meer geskik is, is geweldig. Dit beteken dat neutrino's met massa nie inpas by die standaardmodel van deeltjies wat in die teoretiese fisika bespreek word nie. Die klassieke kwantumfisikamodel is meer verouderd en sekere veranderinge moet aangebring word, en die kennispoorte neem toe.
Die feit dat neutrino's massa het, verklaar baie dinge. Hou in gedagte dat die kwantumfisikamodel tussen 14 en 20 arbitrêre parameters het en dat dit nie so effektief is vir die huidige wetenskap nie. Soos u kan sien, is neutrino's baie belangrik in die wêreld van kwantumfisika en die kennis van die heelal.
Ek hoop dat u met hierdie inligting meer kan leer oor neutrino's, hul eienskappe en belangrikheid vir die wêreld van wetenskap en sterrekunde.