Ma a természet legmegfoghatatlanabb részecskéiről fogunk beszélni. Arra hivatkozunk neutrínók. Ezek olyan részecskék, amelyeket elméletileg az 30-as években írt le először egy Wolfgang Pauli nevű, kvantumfizikára koncentráló tudós. Nagyon nehéz felismerni a részecskéket, mivel alig lépnek kölcsönhatásba a hétköznapi anyaggal.
Ezért ezt a cikket azzal fogjuk szentelni, hogy elmondhassuk a neutrínók összes jellemzőjét, fontosságát és érdekességét.
Főbb jellemzők
Van egy magyarázat arra, hogy ezeket a részecskéket miért olyan nehéz felismerni. És olyan részecskék, amelyek alig lépnek kölcsönhatásba a hétköznapi anyaggal. Továbbá nagyon kicsi a tömegük és semleges elektromos töltésük van, ezért a nevük. Olyan részecskék, amelyek nukleáris reakciókkal szembesülhet, és nem befolyásolható. Ezeket más erők, például az elektromágneses nem befolyásolja. A neutrínókkal való kölcsönhatás egyetlen módja a gravitáció és egy kicsi, gyenge nukleáris kölcsönhatás. Kétségtelen, hogy meglehetősen kíváncsi részecskékről van szó, amelyek sok kvantumfizikára koncentráló tudós figyelmét felkeltették.
A neutrínók kimutatásához egy fényév vastagságú ólomlemez előállítására lenne szükség annak biztosítására, hogy ezen keresztül áthaladó neutrínók fele össze tudjon ütközni és csapdába eshessen. A tudósok azt állítják, milyen nehéz megfogni egy neutrínót. Ennek megmagyarázása érdekében azt látjuk, hogy az idő minden másodpercében több millió ilyen részecske halad át bolygónkon és önmagunkon anélkül, hogy valóban ütköznének. És nem is ütköztek más különösekkel, bár némelyikük igen.
Ragadja meg a neutrínókat
A neutrínókat a kvantummechanika igénybevételével lehet szemléltetni. Ezen elvek szerint szükség lenne egy ólomlemez megépítésére, amelynek méretei (9,46 × 1012 km, hogy képes legyen megfogni a rajta áthaladó neutrínók felét. Annak ellenére, hogy a neutrínók mennyire megfoghatatlanok napjainkban, számos megfigyelőközpontunk van, amelyek képesek kimutatni őket. Az egyik ilyen csillagvizsgáló a japán Szuper-Kamiokande néven ismert, és igazi gép. Az obszervatórium Hidában, a japán szigetvilág legnagyobb szigetén található.
A Super-Kamiokande egy kilométer mély bányában épült. Ennek a csillagvizsgálónak a mérete 40 méter magas és 40 méter széles. Ez a kötet hasonló egy 15 emeletes épületéhez. Csak meg kell látnia az obszervatórium méretét, amely ahhoz szükséges, hogy lenbe tegye, hogy megértse a kimutatásuk nehézségeit.
Az obszervatóriumban nem találunk többet és kevesebbet, mint 50.000 11.000 tonna, rendkívül szegényes vizet, amelyet XNUMX XNUMX fényszorzó cső vesz körül. Ezek a fényszorzók egyfajta érzékelők, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy a bolygónkon áthaladva neutrínókat láthassunk. Nem arról van szó, hogy közvetlenül láthatja ezeket a neutrínókat, de láthatja a Cserenkov-sugárzást, amelyet a vízen áthaladva generálnak. A víz vezető anyag és folyadék, amelyet univerzális oldószernek tekintenek. A víz tulajdonságainak köszönhetően láthatjuk azt a sugárzást, amelyet a neutrínók adnak át, amikor áthaladnak rajta.
Neutrino érdekességek
A legfurcsább dolog ebben az újdonságban az, hogy a tudósok ezen a csillagvizsgálón belül dolgoznak, és számos felfedezést tettek. E felfedezések egyike az, hogy kevesebb víz és kevesebb tiszta víz felhasználásával nagyobb távolságban visszatérő neutrínókat figyelhet meg. Vagyis, Ezek az ilyen típusú vízben megfigyelhető neutrínók egy idősebb szupernóvából származnak.
A szennyeződés, amelyet a vízhez adnak ahhoz, hogy ezeket a neutrínókat megjeleníthesse, a gadolinium. Ez a ritkaföldfémek csoportjába tartozó kémiai elem, amely hatással van a vízbe való beépülésre. Ez a hatás drasztikusan növeli a detektor érzékenységét, hogy képes legyen a neutrínók átjutásának vizualizálására. Az obszervatóriumban dolgozó kutatók 13 tonna gadolinium által képzett vegyületet adtak a nagy tisztaságú vízhez. Ezáltal az elem teljes koncentrációja az általános oldatban 0.01% lesz. Ez a koncentráció szükséges a gyengébb neutrínók jelének felerősítéséhez és ezáltal megfigyeléséhez.
fontosság
Gondolhatja, hogy a tudósok miért tesznek mindent azért, hogy különösebb érdeklődést tanulmányozzanak. És ez az, hogy bár nem hisszük, ezek egy alapvető eszköz, amely nagy mennyiségű információt nyújthat számunkra a szupernóvákról. A szupernóva azokban a csillagokban bekövetkező erőszakos robbanások, amelyek az elektronok elfajulása miatt már nem képesek ellenállni a nyomásnak. Ez az ismeret létfontosságú ahhoz, hogy többet tudjunk meg az univerzum szerkezetéről.
A neutrínók nagy sebességgel mozognak, nagyon közel a fénysebességhez. Tudjuk, hogy egyetlen test sem, amelyiknek van tömege, nem mozoghat fénysebességgel. Ezért ez azt jelzi, hogy a neutrínóknak tömegük van. Ennek köszönhetően az elemi részecske-reakciók sora is megmagyarázható. Óriási a jelentősége annak, hogy a neutrínók megfelelőbbek legyenek. Ez azt jelenti, hogy a tömegű neutrínók nem illenek bele az elméleti fizikában tárgyalt részecskék standard modelljébe. A klasszikus kvantumfizikai modell elavultabb, és bizonyos változtatásokat kell végrehajtani.
Az a tény, hogy a neutrínóknak tömegük van, sok mindent megmagyaráz. Ne feledje, hogy a kvantumfizikai modellnek 14 és 20 közötti tetszőleges paramétere van, és nem annyira hatékony modell a jelenlegi tudomány számára. Mint látható, a neutrínók nagy jelentőséggel bírnak a kvantumfizika és az univerzum ismerete világában.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat arról, hogy melyek a neutrínók, azok jellemzői és fontossága a tudomány és a csillagászat szempontjából.