Neutrinos

fisika kuantum

Dinten ayeuna urang badé nyarioskeun partikel anu paling hésé di alam. Kami ngarujuk kana neutrinos. Ieu partikel anu sacara tioritis dijelaskeun pikeun munggaran dina taun 30an ku élmuwan anu fokus kana fisika kuantum anu disebut Wolfgang Pauli. Éta hésé pisan pikeun ngadeteksi partikel sabab boro-boro berinteraksi sareng masalah biasa.

Kituna, kami bakal ngahaturanan tulisan ieu pikeun nyaritakeun sadaya ciri, pentingna sareng panasaran neutrino.

Ciri utama

partikel neutrino

Aya katerangan naha partikel-partikel ieu hésé pisan dideteksi. Sareng éta mangrupikeun partikel anu boro-boro berinteraksi sareng masalah biasa. Salajengna, aranjeunna ngagaduhan jisim anu alit pisan sareng muatan listrik nétral, maka namina. Aranjeunna partikel anu tiasa disanghareupan réaksi nuklir sareng teu kapangaruhan. Éta ogé henteu kapangaruhan ku kakuatan sanés sapertos éléktromagnétik. Hiji-hijina cara pikeun berinteraksi sareng neutrino nyaéta ngalangkungan aksi gravitasi sareng interaksi nuklir lemah anu lemah. Teu aya ragu yén aranjeunna partikel anu rada panasaran anu narik perhatian seueur ilmuwan anu fokus kana fisika kuantum.

Pikeun ngadeteksi neutrino, perlu ngadamel lambar timah kalayan kandel sataun cahaya pikeun mastikeun yén satengah tina neutrino ieu anu ngalangkungan éta tiasa tabrakan janten tiasa ngajebak aranjeunna. Élmuwan nyatakeun kumaha héséna néwak neutrino. Kanggo ngajelaskeun hal ieu, urang ningali yén dina unggal detik waktos éta ngalirkeun sababaraha juta partikel ieu ngalangkungan planet urang sareng diri urang sorangan tanpa leres-leres nabrak. Aranjeunna ogé henteu benturan sareng anu sanés, sanaos sababaraha diantarana henteu.

Candak neutrinos

neutrinos

Neutrinos tiasa diilustrasikeun ku ngagunakeun mékanika kuantum. Numutkeun prinsip ieu anjeun kedah ngawangun lambaran timah kalayan ukuran (9,46 × 1012 km janten tiasa néwak satengah tina neutrino anu ngalangkungan éta. Sanaos kumaha neutrinos anu gampang dikenal ayeuna, urang gaduh sababaraha kamar panitén anu sanggup ngadeteksi aranjeunna. Salah sahiji observatorium ieu katelah Jepang Super-Kamiokande sareng mesin anu nyata. Observatorium tempatna di Hida, hiji pulo anu panggedéna di Nusantara Jepang.

Super-Kamiokande parantos didamel dina jero tambang anu sakilona kilométer. Observatorium ieu ngagaduhan ukuran jangkungna 40 méter sareng lébar 40 méter. Volume ieu sami sareng wangunan 15-tingkat. Anjeun ngan ukur kedah ningali ukuran observatorium anu diperyogikeun pikeun ngalaksanakeunnana dina linen pikeun ngartos kasusah pikeun ngadeteksi aranjeunna.

Di jero observatorium kami henteu mendakan deui sareng henteu kirang ti 50.000 ton cai kalayan kamiskinan anu parah anu dikurilingan 11.000 tabung fotomultiplikator. Photomultipliers ieu mangrupikeun sénsor sénsor anu ngamungkinkeun urang ningali neutrino nalika ngalangkungan planét urang. Sanés anjeun tiasa ningali neutrino ieu sacara langsung, tapi anjeun tiasa niténan radiasi Cherenkov anu dihasilkeun nalika ngalirkeun cai. Cai mangrupikeun zat konduktif sareng cairan anu dianggap pelarut universal. Hatur nuhun kana pasipatan cai, urang tiasa ningali radiasi anu neutrino pasih saatos ngalangkunganna.

Panasaran Neutrino

niténan partikel

Hal anu paling panasaran ngeunaan sagala hal anu anyar ieu nyaéta para ilmuwan damel di jero ruangan ieu sareng parantos mendakan. Salah sahiji papanggihan ieu nyaéta ku ngagunakeun kirang cai sareng kirang cai murni, anjeun tiasa niténan neutrino anu parantos berulang dina jarak anu langkung ageung. Maksudna, Neutrino ieu anu tiasa dititénan dina jinis cai ieu asalna tina supernova anu langkung lami.

Pangotor anu ditambihkeun kana cai pikeun tiasa ngabayangkeun neutrino ieu nyaéta gadolinium. Mangrupikeun unsur kimia anu kagolong kana kelompok bumi langka anu ngagaduhan pangaruh dilebetkeun kana cai. Épék ieu sacara drastis ningkatkeun sensitipitas detéktor pikeun tiasa ngabayangkeun jalan neutrino. Panaliti anu damel di observatorium ieu nambihan 13 ton sanyawa anu dibentuk ku gadolinium kana cai purity anu luhur. Ieu ngajantenkeun konséntrasi total unsur ieu dina solusi umum janten 0.01%. Konsentrasi ieu diperyogikeun pikeun tiasa nguatkeun sinyal tina neutrino anu langkung lemah sahingga tiasa niténanana.

Pentingna

Anjeun tiasa mikir yén naha élmuwan ngalakukeun sagala usaha ieu pikeun diajar minat anu langkung khusus. Sareng éta, sanaos kami henteu percanten, éta mangrupikeun alat penting anu tiasa masihan kami inpormasi seueur tentang supernovae. Supernova mangrupikeun ledakan anu telenges anu lumangsung dina béntang-bintang éta anu parantos teu tahan nahan tekanan kusabab degenerasi éléktron. Pangetahuan ieu penting pisan pikeun terang langkung seueur ngeunaan struktur jagad raya.

Neutrinos ngalih dina kecepatan anu saé pisan caket kana cahaya cahaya. Kami terang yén henteu aya badan anu ngagaduhan massa anu tiasa gerak kalayan gancangna cahaya. Kusabab kitu, ieu nunjukkeun yén neutrino gaduh jisim. Hatur nuhun kana ieu, sababaraha réaksi partikel dasar ogé tiasa dijelaskeun. Pentingna neutrino gaduh langkung pas pisan. Ieu ngandung harti yén neutrino anu gaduh jisim henteu cocog sareng modél standar partikel anu dibahas dina fisika tioritis. Modél fisika kuantum klasik langkung katinggaleun jaman sareng perobihan anu tangtu kedah dilakukeun. Palabuan pangetahuan beuki ningkat.

Kanyataan yén neutrino ngagaduhan massa ngajelaskeun seueur hal. Émut yén modél fisika kuantum ngagaduhan antara 14 sareng 20 parameter sawenang-wenang sareng modél anu henteu épéktip pikeun élmu ayeuna. Sakumaha anjeun tiasa tingali, neutrino gaduh patalina sareng hébat dina dunya fisika kuantum sareng pengetahuan alam semesta.

Kuring miharep yén kalayan inpormasi ieu anjeun tiasa diajar langkung seueur ngeunaan naon anu néutrin, ciri sareng pentingna pikeun dunya sains sareng astronomi.


Eusi tulisan taat kana prinsip urang tina étika éditorial. Pikeun ngalaporkeun kasalahan klik di dieu.

Janten kahiji komen

Ninggalkeun koméntar anjeun

email alamat anjeun moal diterbitkeun. Widang diperlukeun téh ditandaan ku *

*

*

  1. Jawab data: Miguel Ángel Gatón
  2. Tujuan tina data: Kontrol SPAM, manajemén koméntar.
  3. Legitimasi: idin anjeun
  4. Komunikasi data: Data moal dikomunikasikan ka pihak katilu kacuali ku kawajiban hukum.
  5. Panyimpenan data: Basis data anu diayakeun ku Occentus Networks (EU)
  6. Hak: Iraha waé anjeun tiasa ngawatesan, cageur sareng mupus inpormasi anjeun.