赛博抓“鬼”?中微子是“阿飘”?全世界都想捕捉的TA究竟是啥→

百科   2024-11-01 17:30   安徽  


昨天晚上是万圣夜~

各位宝子有扮演什么角色吗?

2023年上海万圣节街头cos▲


然而最近在自然科学领域

大家有生之年也要见证

 科技抓“鬼”了 

怎么回事?

👇 👇 👇


近日

据中国科学院消息

广东江门中微子实验的

中心探测器内部

世界最大的单体有机玻璃球

已经全部建成

进入建设的收官阶段


不少网友则开玩笑说

“鬼终于有高大上的名字了

——中微子”

“在地下700米捕捉中微子

相当于在地府抓鬼?”

......



为什么大家都说中微子是“阿飘”?

中微子实验室建在地上不行吗?

研究中微子有什么用?

今天就带大家

走进科学与真相

👇 👇 👇


中微子为什么

叫做“阿飘”















其实,这里面有个文化小典故。


我国道教里有个说法:人死为鬼,鬼死为聻,聻死为希,希死为夷,夷死为微,微死无形。


所以大家都把中微子戏称为“阿飘”——鬼。



粒子物理标准模型,最后一行的绿色粒子为中微子,他们的质量目前未知。

图片来源:维基百科


在粒子物理学中,科学家一致认为,构成物质世界最基本的粒子有12种,包括6种夸克(上、下、奇异、粲、底、顶),3种带电轻子(电子、缪子和陶子)和3种中微子(电子中微子、缪中微子和陶中微子)。


中微子不带电,质量非常轻,小于电子的百万分之一,以接近光速运动,不过光在星际传播过程中,因引力或星际尘埃导致转弯,而中微子不会。中微子几乎不与任何物质发生反应,只参与非常微弱的弱相互作用。


中微子还有一个非常重要的特性,那就是具有极强的穿透力。打个比方,我们的地球直径约为12700多公里,而中微子可以毫无阻挡的穿过地球,不会受海水和地层的阻挡,也无法干扰、拦截和破解,因此中微子的检测非常困难。在所有基本粒子中,人们对中微子了解最少,所以中微子又被称为“幽灵粒子”。


感觉这个概念

跟我们说的“阿飘”

确实挺像的......




江门中微子实验装置
为什么要建在地下700米?


核反应堆是地球上产生中微子最集中的位置。江门市距离阳江、台山两处核电站均为53千米,两大反应堆全面建成后总功率居世界第一,可获得双倍的实验样本。可以说,这里是目前全球最适合做中微子实验的地方。


来源:央视新闻客户端


由于地面上有很强的宇宙射线,会干扰对中微子的探测。700米的山体和岩层就相当于过滤器,可将宇宙射线的强度大幅降低,让我们得到纯净的中微子信号。


来源:@Hojio


深入地下700米没那么容易

要想往下探索

需要乘坐特殊“小火车”

沿着1300米的斜井隧道

行驶将近20分钟

一起来感受简易版

“地心历险记”↓


来源:@Hojio




中微子是如何产生的?


来源:@Hojio














大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生,例如核反应堆发电(核裂变)、太阳发光(核聚变)、天然放射性(贝塔衰变)、超新星爆发、宇宙射线等等。


超新星爆发时,会产生巨大的能量,而中微子会带走超新星爆发出的99%的能量。


我们的宇宙产生于一次大爆炸。部分科学家认为,宇宙在大爆炸之初,同时产生了物质世界和反物质世界。那么,在宇宙的起源和演化过程中,曾经存在过反物质世界去哪儿了?




捕捉中微子有何作用?


我们的宇宙中充斥着大量的中微子,大部分为宇宙大爆炸的残留,大约为每立方厘米300个。科学家普遍认为,广泛存在于物质世界中的中微子,就包含了反物质世界的重大信息。


其实,我们地球本身也会发出中微子,而这些中微子的构成与我们现在看不到的结构有关系。


中微子是宇宙形成之初就存在的最古老也最原始的基本粒子,携带着非常多重要的神秘信息,研究中微子对于认识宇宙和我们现存的世界物质都具有非常重要的意义,也是国际最前沿的基础科学。


来源:@Hojio


江门中微子实验于2013年立项,2015年开工建设地下实验硐室,2021年底,地下硐室交付使用并开始探测器安装。目前,江门中微子实验中心探测器最内层的有机玻璃球已合拢,外层的不锈钢网架和光电倍增管也在有序合拢中,预计11月底完成全部安装任务,并启动超纯水、液体闪烁体的灌装,2025年8月正式运行取数,预计运行约30年。


作为我国大科学工程建设在粤港澳大湾区的重大布局,江门中微子实验以测量中微子质量顺序为首要科学目标,同时也将深入研究大气中微子、太阳中微子、地球中微子、超新星中微子等。




江门中微子实验装置
原来长这样!


不同于一般的实验室

江门中微子实验装置的主体

就像一只泡在冰水中的西瓜


来源:央视新闻客户端


其最外侧是由低放射性不锈钢组成的网架,这是国内最大的单体不锈钢结构,整个结构由12万套高强螺栓固定。


网架内部是世界最大的单体有机玻璃结构——直径35.4米、厚度却仅有120毫米的有机玻璃球。虽然“薄如蛋壳”,却有着极强的坚固性。科研人员采用了本体粘接工艺,让263块玻璃板浑然一体,完全看不出一点儿拼接的痕迹。


整个球体构成了世界上能量精度最高、规模最大的液体闪烁体探测器。





江门中微子实验室的建设

离不开无数科学家、工程师、

建筑工人、后勤人员的默默付出

 他们在深邃的地底世界耕耘 

 却仍然怀揣着 

 仰望宇宙星空的梦想 

🌏🌏🌏

这里到底能捕获哪些宇宙奥秘?

让我们拭目以待吧



初审:曾佳佳 二审:马蓉 终审:王鹃

来源:合肥科普综合自央视科教、央视新闻客户端、知识分子、中科院物理所等

部分素材来源于网络

如有侵权,请联系我们删除

END



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