neutrino

vật lý lượng tử

Hôm nay chúng ta sẽ nói về các hạt khó nắm bắt nhất trong tự nhiên. Chúng tôi đang đề cập đến neutrino. Đây là những hạt được mô tả lần đầu tiên vào những năm 30 theo cách lý thuyết bởi một nhà khoa học tập trung vào vật lý lượng tử tên là Wolfgang Pauli. Chúng rất khó phát hiện ra các hạt vì chúng hầu như không tương tác với vật chất thông thường.

Vì vậy, chúng tôi sẽ dành bài viết này để cho bạn biết tất cả các đặc điểm, tầm quan trọng và sự tò mò của neutrino.

Các tính năng chính

hạt neutrino

Có một lời giải thích tại sao những hạt này rất khó phát hiện. Và chúng là những hạt hầu như không tương tác với vật chất thông thường. Hơn nữa, chúng có khối lượng rất nhỏ và điện tích trung tính, do đó có tên như vậy. Chúng là những hạt có thể đối mặt với phản ứng hạt nhân và không bị ảnh hưởng. Chúng cũng không bị ảnh hưởng bởi các lực khác như điện từ. Các cách duy nhất để tương tác với neutrino là thông qua tác động của lực hấp dẫn và một tương tác hạt nhân yếu nhỏ. Không còn nghi ngờ gì nữa, chúng là những hạt khá tò mò đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học tập trung vào vật lý lượng tử.

Để phát hiện neutrino, cần phải chế tạo một tấm chì có độ dày một năm ánh sáng để đảm bảo rằng một nửa số neutrino đi qua nó có thể va chạm để bẫy chúng. Các nhà khoa học khẳng định khó khăn như thế nào để bắt được một hạt neutrino. Để giải thích điều này, chúng ta thấy rằng trong mỗi giây thời gian đó sẽ có vài triệu hạt đi qua hành tinh của chúng ta và bản thân chúng ta mà không thực sự va chạm. Họ cũng không va chạm với bất kỳ cụ thể nào khác, mặc dù một số trong số họ có.

Chụp các hạt neutrino

neutrino

Neutrino có thể được minh họa bằng cách sử dụng cơ học lượng tử. Theo các nguyên tắc này, cần phải xây dựng một tấm chì có kích thước (9,46 × 1012 km để có thể thu được một nửa số neutrino đi qua nó. Mặc dù ngày nay neutrino khó nắm bắt như thế nào, chúng ta có một số đài quan sát có khả năng phát hiện ra chúng. Một trong những đài quan sát này được gọi là Super-Kamiokande của Nhật Bản và là một cỗ máy thực sự. Đài quan sát được đặt tại Hida, hòn đảo lớn nhất trong quần đảo của Nhật Bản.

Super-Kamiokande đã được xây dựng bên trong một mỏ sâu một km. Đài quan sát này có kích thước cao 40 mét và rộng 40 mét. Khối lượng này tương tự như khối lượng của một tòa nhà 15 tầng. Bạn chỉ cần xem kích thước của đài quan sát cần thiết để tạo ra nó trong lanh để hiểu được sự khó khăn của việc phát hiện chúng.

Bên trong đài quan sát, chúng tôi không tìm thấy gì hơn và không ít hơn 50.000 tấn nước với sự nghèo nàn tột độ được bao quanh bởi 11.000 ống nhân quang. Các ống nhân quang này là một loại cảm biến cho phép chúng ta nhìn thấy các hạt neutrino khi chúng đi qua hành tinh của chúng ta. Không phải là bạn có thể nhìn thấy những hạt neutrino này trực tiếp, nhưng bạn có thể thấy bức xạ Cherenkov mà chúng tạo ra khi đi qua nước. Nước là một chất dẫn điện và chất lỏng được coi là dung môi phổ quát. Nhờ các đặc tính của nước, chúng ta có thể nhìn thấy bức xạ mà neutrino phát ra khi chúng đi qua nó.

Neutrino tò mò

quan sát hạt

Điều tò mò nhất về tất cả những điều mới lạ này là các nhà khoa học làm việc bên trong đài thiên văn này và đã có một số khám phá. Một trong những khám phá này là bằng cách sử dụng ít nước hơn và ít nước tinh khiết hơn, bạn có thể quan sát các hạt neutrino tái phát ở khoảng cách xa hơn. Điều đó có nghĩa là, Những hạt neutrino có thể quan sát được trong loại nước này đến từ một siêu tân tinh cũ hơn.

Tạp chất được thêm vào nước để có thể hình dung các hạt neutrino này là gadolinium. Nó là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm đất hiếm có tác dụng kết hợp với nước. Hiệu ứng này làm tăng đáng kể độ nhạy của máy dò để có thể hình dung sự di chuyển của các hạt neutrino. Các nhà nghiên cứu làm việc tại đài quan sát này đã thêm 13 tấn hợp chất do gadolinium tạo thành vào nước có độ tinh khiết cao. Điều này làm cho tổng nồng độ của nguyên tố này trong dung dịch chung là 0.01%. Nồng độ này là cần thiết để có thể khuếch đại tín hiệu của các neutrino yếu hơn và do đó có thể quan sát chúng.

Ý nghĩa

Bạn có thể nghĩ rằng tại sao các nhà khoa học lại nỗ lực để nghiên cứu những mối quan tâm đặc biệt hơn. Và chính điều đó, mặc dù chúng ta không tin nhưng chúng là một công cụ cần thiết có thể cung cấp cho chúng ta một lượng lớn thông tin về sao băng. Siêu tân tinh là những vụ nổ dữ dội xảy ra trong những ngôi sao vốn đã không thể chịu được áp suất do sự thoái hóa của các electron. Kiến thức này rất quan trọng để biết thêm về cấu trúc của vũ trụ.

Neutrino di chuyển với tốc độ lớn rất gần với tốc độ ánh sáng. Chúng ta biết rằng không có vật thể nào có khối lượng có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng. Do đó, điều này chỉ ra rằng neutrino có khối lượng. Nhờ đó, một loạt các phản ứng hạt cơ bản cũng có thể được giải thích. Tầm quan trọng của việc các neutrino thích hợp hơn là rất lớn. Điều này có nghĩa là các hạt neutrino có khối lượng không phù hợp với mô hình hạt tiêu chuẩn được thảo luận trong vật lý lý thuyết. Mô hình vật lý lượng tử cổ điển đã lỗi thời hơn và cần phải có những thay đổi nhất định. Các cổng kiến ​​thức ngày càng tăng.

Thực tế là neutrino có khối lượng giải thích nhiều điều. Hãy nhớ rằng mô hình vật lý lượng tử có từ 14 đến 20 tham số tùy ý và không phải là mô hình quá hiệu quả cho khoa học hiện tại. Như bạn có thể thấy, neutrino có liên quan lớn đến thế giới vật lý lượng tử và kiến ​​thức về vũ trụ.

Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về neutrino là gì, đặc điểm và tầm quan trọng của chúng đối với thế giới khoa học và thiên văn học.


Nội dung bài viết tuân thủ các nguyên tắc của chúng tôi về đạo đức biên tập. Để báo lỗi, hãy nhấp vào đây.

Hãy là người đầu tiên nhận xét

Để lại bình luận của bạn

địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu bằng *

*

*

  1. Chịu trách nhiệm về dữ liệu: Miguel Ángel Gatón
  2. Mục đích của dữ liệu: Kiểm soát SPAM, quản lý bình luận.
  3. Hợp pháp: Sự đồng ý của bạn
  4. Truyền thông dữ liệu: Dữ liệu sẽ không được thông báo cho các bên thứ ba trừ khi có nghĩa vụ pháp lý.
  5. Lưu trữ dữ liệu: Cơ sở dữ liệu do Occentus Networks (EU) lưu trữ
  6. Quyền: Bất cứ lúc nào bạn có thể giới hạn, khôi phục và xóa thông tin của mình.