Днес ще говорим за най-неуловимите частици в природата. Имаме предвид неутрино. Това са частици, които са теоретично описани за първи път през 30-те години от учен, фокусиран върху квантовата физика, наречен Волфганг Паули. Те са много трудни за откриване на частици, тъй като те почти не взаимодействат с обикновената материя.
Ето защо ще посветим тази статия, за да ви разкажем всички характеристики, важност и любопитство на неутрино.
ключови характеристики
Има обяснение защо тези частици са толкова трудни за откриване. И то е, че те са частици, които почти не си взаимодействат с обикновената материя. Освен това те имат много малка маса и неутрален електрически заряд, откъдето идва и името им. Те са частици, които може да бъде изправен пред ядрени реакции и да не бъде повлиян. Те също не се влияят от други сили като електромагнитни. Единствените начини за взаимодействие с неутрино са чрез действието на гравитацията и малко слабо ядрено взаимодействие. Няма съмнение, че това са доста любопитни частици, които привлякоха вниманието на много учени, фокусирани върху квантовата физика.
За да се открият неутрино, би било необходимо да се произведе оловен лист с дебелина една светлинна година, за да се гарантира, че половината от тези неутрино, които преминават през него, могат да се сблъскат, за да ги заловят. Учените твърдят колко трудно е да се улови неутрино. За да обясним това, виждаме, че във всяка секунда времето преминава няколко милиона от тези частици през нашата планета и нас самите, без всъщност да се сблъскат. Те също не са се сблъскали с други конкретни, въпреки че някои от тях го правят.
Уловете неутрино
Неутрините могат да бъдат илюстрирани чрез прибягване до квантовата механика. Съгласно тези принципи би било необходимо да се изгради оловен лист с размери (9,46 × 1012 км, за да може да улови половината неутрино, преминаващи през него. Въпреки колко неуловими са неутрино днес, имаме няколко обсерватории, които могат да ги открият. Една от тези обсерватории е известна като японската Super-Kamiokande и е истинска машина. Обсерваторията се намира в Хида, най-големият остров в архипелага на Япония.
Super-Kamiokande е построен в мина с дълбочина един километър. Тази обсерватория има размери 40 метра височина и 40 метра ширина. Този обем е подобен на този на 15-етажна сграда. Трябва само да видите размера на обсерваторията, който е необходим, за да се направи в лен, за да се разбере трудността при тяхното откриване.
В обсерваторията не намираме нищо повече и по-малко от 50.000 11.000 тона вода с крайна бедност, които са заобиколени от XNUMX XNUMX фотоумножителни тръби. Тези фотоумножители са един вид сензори, които ни позволяват да видим неутрино, докато преминават през нашата планета. Не че можете да видите тези неутрино директно, но можете да наблюдавате излъчването на Черенков, което те генерират при преминаване през водата. Водата е проводящо вещество и течност, която се счита за универсален разтворител. Благодарение на свойствата на водата можем да видим радиацията, която неутрино отделят, когато преминават през нея.
Неутринни любопитства
Най-любопитното при цялата тази новост е, че учените работят в тази обсерватория и са направили няколко открития. Едно от тези открития е, че използвайки по-малко вода и по-малко чиста вода, можете да наблюдавате неутрино, които се повтарят на по-голямо разстояние. Това ще рече, Тези неутрино, които могат да се наблюдават в този тип вода, идват от по-стара свръхнова.
Примесът, който се добавя към водата, за да може да визуализира тези неутрино, е гадолиний. Това е химичен елемент, принадлежащ към групата на редките земи, който има ефект върху включването му във водата. Този ефект драстично увеличава чувствителността на детектора, за да може да визуализира преминаването на неутрино. Изследователи, работещи в тази обсерватория, добавят 13 тона съединение, образувано от гадолиний, към вода с висока чистота. Това прави общата концентрация на този елемент в общия разтвор 0.01%. Тази концентрация е необходима, за да може да се усили сигналът на по-слабите неутрино и по този начин да се наблюдава.
важност
Можете да мислите, че защо учените полагат всички тези усилия, за да изучават по-особен интерес. И то е, че въпреки че не вярваме, те са основен инструмент, който може да ни предостави голямо количество информация за свръхновите. Свръхновата е силните експлозии, които се случват в онези звезди, които вече не могат да издържат на налягането поради дегенерацията на електроните. Това знание е жизненоважно, за да се знае повече за устройството на Вселената.
Неутрините се движат с голяма скорост, много близка до скоростта на светлината. Знаем, че нито едно тяло, което има маса, не може да се движи със скоростта на светлината. Следователно това показва, че неутрино имат маса. Благодарение на това може да се обясни и поредица от реакции на елементарни частици. Значението на неутрино да имат по-подходящо е огромно. Това означава, че неутрино, които имат маса, не се вписват в стандартния модел на частици, които се разглеждат в теоретичната физика. Класическият модел на квантовата физика е по-остарял и трябва да се направят определени промени.
Фактът, че неутрино имат маса, обяснява много неща. Трябва да се има предвид, че моделът на квантовата физика има между 14 и 20 произволни параметри и е не толкова ефективен модел за съвременната наука. Както можете да видите, неутрино имат голямо значение в света на квантовата физика и познанията на Вселената.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за това какво са неутрино, техните характеристики и значение за света на науката и астрономията.